实验二 Java面向对象程序设计
实验要求
1.提交最后三个JUnit测试用例（正常情况，错误情况，边界情况）都通过的截图，截图上要有画图加水印，输入自己的学号。本提交点考查JUnit会不会使用，测试用例至少要包含正常情况，错误情况，边界情况的测试。
2.使用JUnit学习Java，以 TDD的方式研究学习StringBuffer。提交你的单元测试用例和测试通过的截图，截图要加上学号水印。测试自己会不会写JUnit测试用例。
3.对设计模式示例进行扩充，体会OCP原则和DIP原则的应用，初步理解设计模式。用自己的学号%6进行取余运算，根据结果进行代码扩充。
4.提交：单元测试代码和运行成功截图及码云上代码链接，截图要加上学号水印。任务：以TDD的方式开发一个复数类Complex。
实验内容
面向对象程序设计-1
- 安装Junit: 选择
File->Settings，选择Plugins，搜索JUnit，单击Install JetBrains plugin，安装后如下图：
-
把测试代码放在test中，设置环境变量
Mark Directory as->Test Sources Root。 -
下载
junit.jar包，选择File->Project Structure，Dependancies->JARs or Directories，添加junit.jar，右击测试代码选择Run \'MyTuilTest\'，红色代码部分恢复正常。 -
产品代码：
- 正常情况，错误情况，边界情况：
- 测试通过：
面向对象程序设计-2
- 产品代码：
- 测试通过：
面向对象程序设计-3
- 1.OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)
OCP是OOD中最重要的一个原则，OCP的内容是：
软件实体（类，模块，函数等）应该对扩充开放，对修改封闭。
基于OCP，利用面向对象中的多态性（Polymorphic），更灵活地处理变更拥抱变化，OCP可以用以下手段实现：（1）抽象和继承，（2）面向接口编程。
- 2.DIP的内容是：
高层模块不应该依赖于低层模块。二者都应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象。
通过接口或者抽象类，DIP在应用中通过依赖注入的方式实现解耦，重用低级模块，重用实现，解除依赖。
- 让系统支持Byte类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确：
// Server Classes
abstract class Data {
abstract public void DisplayValue();
}
class Integer extends Data {
int value;
Integer() {
value=100;
}
public void DisplayValue(){
System.out.println (value);
}
}
class Byte extends Data {
byte value;
Byte() {
value=3;
}
public void DisplayValue(){
System.out.println (value);
}
}
// Pattern Classes
abstract class Factory {
abstract public Data CreateDataObject();
}
class IntFactory extends Factory {
public Data CreateDataObject(){
return new Integer();
}
}
class ByteFactory extends Factory {
public Data CreateDataObject(){
return new Byte();
}
}
//Client classes
class Document {
Data pd;
Document(Factory pf){
pd = pf.CreateDataObject();
}
public void DisplayData(){
pd.DisplayValue();
}
}
//Test class
public class MyDoc {
static Document d,e;
public static void main(String[] args) {
d = new Document(new IntFactory());
e = new Document(new ByteFactory());
d.DisplayData();
e.DisplayData();
}
}
- 部分代码截图：
- 测试结果：
面向对象程序设计-4
- 任务：以TDD的方式开发一个复数类Complex，要求如下:
// 定义属性并生成getter,setter
double RealPart;
double ImagePart;
// 定义构造函数
public Complex()
public Complex(double R,double I)
//Override Object
public boolean equals(Object obj)
public String toString()
// 定义公有方法:加减乘除
Complex ComplexAdd(Complex a)
Complex ComplexSub(Complex a)
Complex ComplexMulti(Complex a)
Complex ComplexDiv(Complex a)
- 产品代码：
import java.lang.Integer;
import java.util.Objects;
public class Complex {
double RealPart;
double ImagePart;
public double getRealPart(){
return RealPart;
}
public double getImagePart(){
return ImagePart;
}
public Complex(){
RealPart = 0;
ImagePart = 1;
}
public Complex(double R,double I){
RealPart = R;
ImagePart = I;
}
public boolean equals(Object obj){
if(this == obj){
return true;
}
if(!(obj instanceof Complex)) {
return false;
}
Complex complex = (Complex) obj;
if(complex.RealPart != ((Complex) obj).RealPart) {
return false;
}
if(complex.ImagePart != ((Complex) obj).ImagePart) {
return false;
}
return true;
}
public String toString(){
String s = new String();
if (ImagePart > 0){
s = getRealPart() + "+" + getImagePart() + "i";
}
if (ImagePart == 0){
s = getRealPart() + "";
}
if(ImagePart < 0){
s = getRealPart() + "" + getImagePart() + "i";
}
if(RealPart == 0){
s = getImagePart() + "i";
}
return s;
}
Complex ComplexAdd(Complex a){
return new Complex(RealPart + a.RealPart,ImagePart + a.ImagePart);
}
Complex ComplexSub(Complex a){
return new Complex(RealPart - a.RealPart,ImagePart - a.ImagePart);
}
Complex ComplexMulti(Complex a){
return new Complex(RealPart*a.RealPart-ImagePart*a.ImagePart,RealPart*a.ImagePart + ImagePart*a.RealPart);
}
Complex ComplexDiv(Complex a) {
return new Complex((RealPart * a.ImagePart + ImagePart * a.RealPart) / (a.ImagePart * a.ImagePart + a.RealPart * a.RealPart), (ImagePart * a.ImagePart + RealPart * a.RealPart) / (a.RealPart * a.RealPart + a.RealPart * a.RealPart));
}
}
- 测试通过：
面向对象程序设计-5
- 知识点：
面向对象(Object-Oriented)的三要素包括：封装、继承、多态。面向对象的思想涉及到软件开发的各个方面，如面向对象分析（OOA）、面向对象设计（OOD）、面向对象编程实现(OOP)。OOA根据抽象关键的问题域来分解系统，关注是什么（what）。OOD是一种提供符号设计系统的面向对象的实现过程，用非常接近问题域术语的方法把系统构造成“现实世界”的对象，关注怎么做（how）,通过模型来实现功能规范。OOP则在设计的基础上用编程语言（如Java）编码。贯穿OOA、OOD和OOP的主线正是抽象。
OOD中建模会用图形化的建模语言UML（Unified Modeling Language）,UML是一种通用的建模语言，我们实验中使用umbrello进行建模，Windows中推荐大家使用 StarUML。
过程抽象的结果是函数，数据抽象的结果是抽象数据类型（Abstract Data Type，ADT），类可以作具有继承和多态机制的ADT。数据抽象才是OOP的核心和起源。
- 要求：
使用WhiteStarUML对实验二中的代码进行建模，发类图的截图，加上学号水印。类图中至少两个类。
- 由于我对UML用法掌握得还不到位，没有对实验二的代码进行建模，最后选择了书中编程题进行建模。
实验体会
本次实验对我来说难度较大，不仅是代码，还有下载安装软件等操作，虽然老师的教程非常完整，但我还是会遇到许多问题。在此感谢我的队友给予的帮助，一起加油！