Java开发自测方案

背景

在Java开发过程中，自测是非常重要的一环，它可以帮助我们及时发现代码中的问题，提高代码质量。本文将以一个具体问题为例，介绍如何通过自测来解决该问题。

问题描述

假设我们需要实现一个简单的计算器程序，能够进行加法、减法、乘法和除法运算。我们希望能够通过自测来验证计算器程序的正确性。

解决方案

1. 分析需求

首先，我们需要明确计算器程序的功能需求，包括支持的运算类型、输入参数、输出结果等。根据需求分析，我们可以绘制一个关系图来更好地理解问题。

erDiagram
    CALCULATOR ||--|| OPERATION : 包含
    OPERATION ||--|{ ADD : 加法
    OPERATION ||--|{ SUBTRACT : 减法
    OPERATION ||--|{ MULTIPLY : 乘法
    OPERATION ||--|{ DIVIDE : 除法

2. 设计代码结构

根据需求分析，我们可以设计如下的代码结构：

- Calculator.java：计算器类，提供计算方法
- Operation.java：运算接口，定义了运算方法
- AddOperation.java：加法运算类，实现了运算接口
- SubtractOperation.java：减法运算类，实现了运算接口
- MultiplyOperation.java：乘法运算类，实现了运算接口
- DivideOperation.java：除法运算类，实现了运算接口

3. 实现代码

首先，我们需要定义运算接口Operation和各个运算类，代码如下：

// Operation.java
public interface Operation {
    double calculate(double num1, double num2);
}

// AddOperation.java
public class AddOperation implements Operation {
    @Override
    public double calculate(double num1, double num2) {
        return num1 + num2;
    }
}

// SubtractOperation.java
public class SubtractOperation implements Operation {
    @Override
    public double calculate(double num1, double num2) {
        return num1 - num2;
    }
}

// MultiplyOperation.java
public class MultiplyOperation implements Operation {
    @Override
    public double calculate(double num1, double num2) {
        return num1 * num2;
    }
}

// DivideOperation.java
public class DivideOperation implements Operation {
    @Override
    public double calculate(double num1, double num2) {
        if (num2 == 0) {
            throw new IllegalArgumentException("除数不能为0");
        }
        return num1 / num2;
    }
}

接下来，我们需要实现计算器类Calculator，代码如下：

// Calculator.java
public class Calculator {
    private Operation operation;

    public Calculator(Operation operation) {
        this.operation = operation;
    }

    public double calculate(double num1, double num2) {
        return operation.calculate(num1, num2);
    }
}

4. 编写自测代码

编写自测代码可以帮助我们验证程序的正确性。我们可以使用JUnit来编写测试用例。

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

public class CalculatorTest {
    @Test
    public void testAdd() {
        Calculator calculator = new Calculator(new AddOperation());
        double result = calculator.calculate(1, 2);
        Assert.assertEquals(3, result, 0.001);
    }

    @Test
    public void testSubtract() {
        Calculator calculator = new Calculator(new SubtractOperation());
        double result = calculator.calculate(1, 2);
        Assert.assertEquals(-1, result, 0.001);
    }

    @Test
    public void testMultiply() {
        Calculator calculator = new Calculator(new MultiplyOperation());
        double result = calculator.calculate(2, 3);
        Assert.assertEquals(6, result, 0.001);
    }

    @Test
    public void testDivide() {
        Calculator calculator = new Calculator(new DivideOperation());
        double result = calculator.calculate(6, 2);
        Assert.assertEquals(3, result, 0.001);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testDivideByZero() {
        Calculator calculator = new Calculator(new DivideOperation());
        calculator.calculate(6, 0);
    }
}

5. 运行自测代码

运行自测代码可以验证程序的正确性。我们可以使用集成开发环境（IDE）或命令行工具来运行