大二下实训之 Java

自学Java

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。—— [ 百度百科 ]

因此一开始入门并不会很困难，主要的与C++不同之处是Java是真正的面向对象编程，甚至直接将main函数封装在一个类中。

（1）HelloWorld

在Java中HelloWorld类是这样写的：

public class HelloWorld {
	public String str_ = null;
	public String str(HelloWorld A) {
		return str_;
	}
	public HelloWorld() {
		str_ = "HelloWorld\n";
	}
	/*
	public static void main(String[] args){
		System.out.print("Hello, World!");
	}
	*/
}

从上面我们不难看到main被封装在一个类中充当一个函数，然后再一个是Java向控制台输出数据的方式与C++不一样，Java主要提供了三种方法：

1. print(输出项)：实现不换行输出。输出项可以是变量名、常量、表达式。

2. println（输出项）：输出数据后换行。输出项可以是变量名、常量、表达式。

3. printf（"格式控制部分”,表达式1,表达式2，…表达式n）：格式控制部分由“格式控制符”+“普通字符组成”。普通字符原样输出；常用的格式控制符有：

   (1): 与C语言 一样的：

   • %d（代表十进制数)
   • %c（代表一个字符）
   • %f(代表浮点数)
   • %f（代表浮点数）
   • %e（代表科学计数法的浮点数）
   • %s（代表字符串）
   • %n（代表换行符）

   (2): 输出时也可以控制数据的宽度：

   • %md：输出的int型数组占m列
   • %.nf：输出的浮点型数据小数部分保留n位

（2）Calculator小程序

Ⅰ学习GUI

主要是要使用到与界面，即GUI有关的包，所以就需要对Java相关的包进行学习，这里主要学习了Swing这个包，主要参考的是java gui快速入门教程

1. JFrame 类是一个容器，允许程序员把其他组件添加到它里面，把它们组织起来，并把它们呈现给用户。

   • JFrame()：创建一个框架，该框架初始为不可见；
   • JFrame(String title)：创建一个框架，参数title为窗体标题，该框架初始为不可见；
   • void setBackground(Color c)：设置窗体的背景色；
   • Container getContentPane()：获得窗体的内容面板，当要往窗体中添加组件或设置布局时，要使用到该方法；
   • void setSize(int w,int h)：设置窗体的大小，参数w和h指定宽度和高度
   • void setTitle(String title)：以title中指定的值，设置窗体的标题

2. JPanel 是 Java图形用户界面(GUI)工具包swing中的面板容器类，包含在javax.swing 包中，可以进行嵌套，功能是对窗体中具有相同逻辑功能的组件进行组合。

   • GridLayout(int rows, int cols, int hgap, int vgap) : 创建具有指定行数、列数以及组件水平、纵向一定间距的网格布局。
   • FlowLayout(int align, int hgap, int vgap) : 创建一个新的流布局管理器，它具有指定的对齐方式以及指定的水平和垂直间隙。
   • BorderLayout : 用来设置JPanel里面每个组件之间的四个方位之间的距离。

Ⅱ 实现计算器

思路：

3. 首先应该有一个UI界面，所以就需要先设置UI界面的带下以及方位，所以就是用JFrame进行界面的大小设置：
   

4. 接着就是设计JFrame中JPanel的JTextField以及JButton，也就是把物理层的东西做好
   效果如下：
   

5. 然后就是设计逻辑层的东西了，主要是在点击JButton的时候要实时进行反应，所以要添加一个ActionListener，用来检测每个JButton是否被点击了并做出相行的反应。同时还需要做的检测是：

   • 当OK被点击的时候，要判断两个输入的数字是否合法，因为有可能会是字符串。
   • 当OK被点击的时候，还需要判断op操作符是否为空，为空则不进行相应的操作。
   • 当操作符是/号的时候，要判断被除数会不会是0，是0则报错。

Ant 与 Junit 的学习

（1）Ant

只要使用过Linux系统的读者，应该知道 make这个命令。当编译Linux内核及一些软件的源程序时，经常要用这个命令。Make命令其实就 是一个项目管理工具，而Ant所实现功能与此类似。像make，gnumake和nmake这些编译工具都有 一定的缺陷，但是Ant却克服了这些工具的缺陷。最初Ant开发者在开发跨平台的应用时，同样也 是基于这些缺陷对Ant做了更好的设计。—— [ 百度百科 ]

• ant是一个将软件编译、测试、部署等步骤联系在一起加以自动化的一个工具，大多用在Java环境中的软件开发。

• <\?xml version="1.0" ?>说明版本号为1.0的XML文档。

• Ant的根元素

  • name：用于指定project元素的名称
  • default：用于指定project默认执行时所执行的target的名称
  • basedir：用于指定基路径的位置。该属性没有指定时，使用

• 为ant的基本执行单元或是任务，它可以包含一个或多个具体的单元/任务。多个target 可以存在相互依赖关系

  • name ：指定 target 元素的名称，这个属性在一个 project 元素中是唯一的。我们可以通过-指定 target 元素的名称来指定某个 target 。
  • depends ：用于描述 target 之间的依赖关系，若与多个 target 存在依赖关系时，需要以“,”间隔。 Ant 会依照 depends 属性中 target 出现的顺序依次执行每个 target ，被依赖的target 会先执行。
  • if ：用于验证指定的属性是存在，若不存在，所在 target 将不会被执行。
  • unless ：该属性的功能与 if 属性的功能正好相反，它也用于验证指定的属性是否存在，若不存在，所在 target 将会被执行。
  • description ：该属性是关于 target 功能的简短描述和说明。

• property元素可看作参量或者参数的定义，project 的属性可以通过 property 元素来设定，也可在 Ant 之外设定。

• 主要用来对文件和目录的复制功能

• 对文件或目录进行删除

• 移动文件或目录

• 该任务的作用是根据日志或监控器的级别输出信息。

  • message 、file 、append 、level

• • destfile表示JAR文件名。
  • basedir表示被归档的文件名。
  • includes表示别归档的文件模式。
  • exchudes表示被排除的文件模式。
  • compress表示是否压缩。

• 该标签用于编译一个或一组java文件

  • srcdir表示源程序的目录。
  • destdir表示class文件的输出目录。
  • include表示被编译的文件的模式。
  • excludes表示被排除的文件的模式。
  • classpath表示所使用的类路径。
  • debug表示包含的调试信息。
  • optimize表示是否使用优化。
  • verbose 表示提供详细的输出信息
  • fileonerror表示当碰到错误就自动停止。

• 该标签用来执行编译生成的.class文件，其属性如下。

  • classname 表示将执行的类名。
  • jar表示包含该类的JAR文件名。
  • classpath所表示用到的类路径。
  • fork表示在一个新的虚拟机中运行该类。
    -failonerror表示当出现错误时自动停止。
  • output 表示输出文件。
  • append表示追加或者覆盖默认文件。
    用Eclipse完成的Ant程序如下：

（2）Junit单元测试

JUnit是一个Java语言的单元测试框架。它由Kent Beck和Erich Gamma建立，逐渐成为源于Kent Beck的sUnit的xUnit家族中最为成功的一个。 JUnit有它自己的JUnit扩展生态圈。多数Java的开发环境都已经集成了JUnit作为单元测试的工具。—— [ 百度百科 ]

Ⅰ常用annotation

• @Before：初始化方法，在任何一个测试执行之前必须执行的代码;
• @After：释放资源，在任何测试执行之后需要进行的收尾工作。在每个测试方法执行之后执行一次，只能修饰public void 方法;
• @Test：测试方法，表明这是一个测试方法。在Junit中将会自动被执行。只能修饰public void 方法。对于方法的声明也有如下要求：名字可以随便取，没有任何限制，但是返回值必须为void，而且不能有任何参数。
• @Ignore：忽略的测试方法，标注的含义就是“某些方法尚未完成，暂不参与此次测试”;这样的话测试结果就会提示你有几个测试被忽略，而不是失败。一旦你完成了相应函数，只需要把@Ignore标注删去，就可以进行正常的测试。
• @BeforeClass：针对所有测试，只执行一次，且必须为public static void;
• @AfterClass：针对所有测试，将会在所有测试方法执行结束后执行一次，且必须为public static void;

所以一个Junit 4 的单元测试用例执行顺序为：@BeforeClass –> @Before –> @Test –> @After –> @AfterClass;每一个测试方法的调用顺序为：@Before –> @Test –> @After。

Ⅱ HelloWorld 的Junit测试代码

package hello;
import org.junit.Test;
public class HelloWorldTest {
	public HelloWorld A = new HelloWorld();
	@Test
	public void test(){
		System.out.print(A.str(A));
	}
}

而Junit与Ant的结合只需要在build.xml中加一个

<target name="junitreport">
        <junitreport todir="${junit.output.dir}">
            <fileset dir="${junit.output.dir}">
                <include name="TEST-*.xml"/>
            fileset>
            <report format="frames" todir="${junit.output.dir}"/>
        junitreport>
   target>

SonarQube

Sonar可以从以下七个维度检测代码质量，而作为开发人员至少需要处理前5种代码质量问题

1. 不遵循代码标准
   sonar可以通过PMD,CheckStyle,Findbugs等等代码规则检测工具规范代码编写
2. 潜在的缺陷
   sonar可以通过PMD,CheckStyle,Findbugs等等代码规则检测工具检测出潜在的缺陷
3. 糟糕的复杂度分布
   文件、类、方法等，如果复杂度过高将难以改变，这会使得开发人员难以理解它们
   且如果没有自动化的单元测试，对于程序中的任何组件的改变都将可能导致需要全面的回归测试
4. 重复
   显然程序中包含大量复制粘贴的代码是质量低下的，sonar可以展示源码中重复严重的地方
5. 注释不足或者过多
   没有注释将使代码可读性变差，特别是当不可避免地出现人员变动时，程序的可读性将大幅下降
   而过多的注释又会使得开发人员将精力过多地花费在阅读注释上，亦违背初衷
6. 缺乏单元测试
   sonar可以很方便地统计并展示单元测试覆盖率
7. 糟糕的设计
   通过sonar可以找出循环，展示包与包、类与类之间的相互依赖关系，可以检测自定义的架构规则通过sonar可以管理第三方的jar包，可以利用LCOM4检测单个任务规则的应用情况， 检测耦合。

主要语法·：
./sonar.sh start 启动服务
./sonar.sh stop 停止服务
./sonar.sh restart 重启服务

需要定义的是一个叫做sonar-project.properties的文件

# require metadata
# projectKey
sonar.projectKey=src // 输入存放.java文件的文件夹
sonar.projectName=src // 输入存放.java文件的文件夹
sonar.projectVersion=1.0
sonar.sourceEncoding=UTF-8
sonar.modules=java-module

# java module
java-module.sonar.projectName=Java Module
java-module.sonar.language=java

# . projectBaseDir
java-module.sonar.sources=.
java-module.sonar.projectBaseDir=src // 输入存放.java文件的文件夹

Calculator代码测试结果：

实验总结

总的来说还是学会很多东西的，上学期本来有Java的专选课，但是因为自己选的是网页设计，所以没机会接触，这次终于能够在本地很容易得生成一个有界面的应用了，用C++写的话还十分的复杂，同时也学会了与make功能差不多的ant，还是比较容易理解ant里面每部分的功能的，还学会了用Junit对自己的代码进行测试以及Sonar对自己的代码进行质量检测，这都是比较新奇的操作，真幸运能学到，哈哈哈，虽然肝了好几天了，但还是继续加油吧！！

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