20150421 作業5 四則運算測試與封裝 5.1 5.2 - MissDu－IT工程師數位筆記本

文章出處

5.2

一、完善5.1。因為趕放假,有同學反映作業5.1的提交時間比較緊張,所以這周大家首先完善5.1即第一階段，必須要有測試用例。

二、本周完成第二三四階段（見虛線下描述）。整個作業5是要求更換結對對友的。

三、在作業2 結對四則運算（http://www.cnblogs.com/MissDu/p/4384230.html）中，要求每對學生選取 8 個可擴展方向中的 4個加以實現。

現在各組可以另選兩個沒有實現的方向，嘗試TDD測試驅動開發。

資料參考：

測試驅動開發的寶典-TTD http://wenku.baidu.com/view/eba583a1284ac850ad024267.html ?re=view

測試驅動開發——多幣種示例 http://wenku.baidu.com/link?url=h0UwhA6bnNDBPQfcg7cv7so Wd2gfZH-vmKvgSBWvV25LEjjRioZn-25gg1GZ7m7HXACDK6Njj-KN-rozjdL-1hznqdYgJ0PlvQSr841eAN _

測試驅動開發（TDD）實戰視頻 http://www.infoq.com/cn/presentations/zxq-tdd/

四、截止時間：2015年5月8日晚七點。

雖然作業有點難，但死活都要做。

當我們跨越了一座高山也就跨越了一個真實的自己。

——汪國真

讓我們應用軟件工程的一個重要思想來做作業——“分而治之”。

這周大家先完成：

1.第一階段目標 - 把計算的功能封裝成類。（具體要求見虛線下）

助教的作業提示：http://www.cnblogs.com/greyzeng/p/4465197.html

2.設計測試用例：用白盒與黑盒測試設計技術，為計算核心設計測試用例。

白盒法黑盒法參見課件。

3.在實驗環境中（如MyEclipse集成開發環境+Junit測試框架）運行測試用例，分析測試結果，找出程序問題，給出改進前后的代碼對照。

單元測試參見:

一 http://www.cnblogs.com/greyzeng/p/4439080.html

二 http://www.cnblogs.com/greyzeng/p/4443160.html

Junit教程參見：http://pan.baidu.com/s/1qWsaMVM

提交博客時標題注明5.1。

截止時間:2015年4月30晚7點。

溫馨提醒：“注意交作業的時候與質量。”——鄒老師

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大家寫了不少四則運算的練習，這些代碼都各有特色，大家寫的 “軟件” 也有一定的用處。如果我們要把這個功能放到不同的環境中去（例如，命令行，windows 圖形界面程序，網頁程序，手機App），就會碰到困難，因為目前代碼的普遍問題是代碼都散落在main（）函數或者其他子函數中，我們很難把這些功能完整地剝離出來，作為一個獨立的模塊滿足不同的需求。

我們看到，不同的代碼解決不同層面的問題，有些是內部數據的計算 (例如四則運算)；有些是和用戶輸入相關的 (例如 scanf，cin，圖形界面的輸入字段)，有些是和數據的展現相關的 (例如 printf ，cout，println)，有些是和程序所在平臺的架構相關的（例如 main 函數，并不是所有的程序都需要某個特定格式的main）。這就需要我們對軟件的架構做一些整理和優化。

所以，接下來我們要做的是：

在我們第三次練習中，還是采用結對編程的方式，但是大家必須換一個隊友，我們會了解到模塊化編程，信息隱藏，接口設計，TDD，等。

大家把四則運算的計算功能包裝在一個模塊中 (這個模塊可以是一個類 Class, 一個DLL，等等)，為了方便起見，我們叫它 “計算核心” 模塊，這個模塊至少在兩個地方可以使用：

測試程序，這個可以是一個命令行的程序，或者是JUnit 的框架，或者是Visual Studio 單元測試的框架。這樣，我們在算法層級保證了這個模塊的正確性。
實際的軟件，這是交付給最終用戶的軟件，有一定的界面和必要的輔助功能。

那么這個“計算核心”模塊和使用它的其他模塊之間是什么關系呢? 它們要通過一定的API (Application Programming Interface) 來和其他模塊交流。這個API 接口應該怎么設計呢（有經驗和實力的童鞋可以考慮一下）? 為了簡單，我們可以從下面的最簡單的接口開始：

        Calc（）

這個Calc 函數接受字符串的輸入（字符串里就是運算式子，例如 “ 5+3.5“， “7/8 – 3/8 ”， “3 + 90 * (-0.3)“ 等等），這個模塊的返回值是一個字符串，例如，前面幾個例子的結果就是 ( ”17.5“， “ 1/2”， “-24“).

假設我們用的是類，我們的測試程序剛開始可以是非常簡單的測試例子： (用偽代碼表示)

        String  result  = Core.Calc(“1 + 1”) ;

        Assert ( result == “2”);  //我們斷言 1 + 1 的結果一定是 2.

然后同學們實現自己 Core 的這個功能。

第一階段目標 - 能把計算的功能封裝起來，通過測試程序和API 接口測試其簡單的加法功能。

加法成功之后，然后我們再做減法，乘法，除法，我們假設目前為止都是兩個操作數的運算，還是很容易實現的。由于同學們已經在自己以前的程序中實現了各種算法，這時候只要把實現的算法搬過來就好了。大家可以不斷增加測試的數量，在每實現一個新的功能的時候，要保證以前運行正確的例子繼續是正確的，通過這樣的 “回歸測試“，來保證自己實現的函數一直是正確的。 (請看書中關于單元測試，回歸測試的內容)

第二階段目標 - 通過測試程序和API 接口測試其簡單的加減乘除功能。并能看到代碼覆蓋率。

對于多個運算符的運算，帶負數的運算，我們這個模塊有一些參數要設置，例如，最多幾個運算符，數據范圍是多少，還要設置計算的精度(保留幾位小數，等等)，這是由什么API 來決定呢? 我們可以擴展 Calc() 的定義，讓它接受一個新的參數 “precision”, 或者我們可以啟用一個新的函數 Setting（）。如果我想表示：

最多4 個運算符
數值范圍是 -1000 到 1000
精度是小數點后兩位

怎么通過API 告訴我們的模塊呢? 我們當然可以用函數的參數直接傳遞，但是參數的組合很多，怎么定義好參數的規范呢? 建議大家考慮用 XML 來傳遞這些參數（實際就是在XML定義好規則，然后程序讀取XML規則來執行計算）。

增加了新的Setting（）函數之后，我們要讓模塊支持這樣的參數，同時，還要保證原來的各個測試用例繼續正確地工作。

第三階段目標 - 通過測試程序和API 接口測試對于各種參數的支持。并能看到代碼覆蓋率。

這個時候，如果輸入是有錯誤的，例如 “1 ++ 2”，在數值范圍是 -1000 .. 1000 的時候，傳進去 “10000 + 32768”, 或者是 “ 248 / 0” 怎么辦? 怎么告訴函數的調用者 “你錯了”? 把返回的字符串定義為 “-1” 來表示？那么如果真的計算結果是 “-1” 又怎么處理呢?

建議這個時候，我們要定義各種異常 (Exception)，讓 Core 在碰到各種異常情況的時候，能告訴調用者 - 你錯了！當然，這個時候，我們同樣要進行下面的增量修改：