面向对象第三单元总结博客
作者:互联网
一、JML语言理论基础及应用工具链情况
(1)JML的程序语言理论
JML(java建模语言)是一种行为接口规格语言(behavioral interface specification language),用于指定java模块的行为。JML结合了按契约设计的方法(design by contract approach, Eiffel)和Larch系列的基于模型的规格方法,Design by Contract with JML(Gary T. Leavens and Yoonsik Cheon, http://www.eecs.ucf.edu/~leavens/JML//jmldbc.pdf)阐述了JML的设计和用法。
(2)JML语法(JML level 0)
1. JML表达式:
JML表达式包括原子表达式、量化表达式和集合表达式,常用JML表达式如:
\result :表示一个非void类型的方法执行所获得的结果,即方法执行后的返回值。
\old(expr) :表示一个表达式expr在相应方法执行前的取值。
\not_assigned(x,y,...) :表示括号中的变量是否在方法执行过程中被赋值。如果没有被赋值,返回为true
,否则返回false
。
\not_modified(x,y,...) :表示该表达式限制括号中的变量在方法执行期间的取值未发生变化。
\forall :全称量词,表示对于给定范围内的元素,每个元素都满足相应的约束。
\exists :存在量词,表示对于给定范围内的元素,存在某个元素满足相应的约束。
\sum :表示给定范围内的表达式的和。
\product :表示给定范围内的表达式的积。
\max :表示给定范围内的表达式的最大值。
\min :表示给定范围内的表达式的最小值。
\nothing :空集。
\everything :全集。
2. 方法规格:
JML方法规格包括正常行为规格(normal_behavior)和异常行为规格(exceptional_behavior),核心内容是前置条件(requires)、后置条件(ensures)和影响范围(assignable)。
requires:对方法输入参数的限制,如果不满足前置条件,方法执行结果不可预测,不保证方法执行结果的正确性。
ensures:对方法执行结果的限制,执行结果应当满足后置条件,否则执行错误。
assignable:方法在执行过程中对输入对象或this
对象所做的修改,如赋值。
3. 类型规格:
类型规格是对Java程序中定义的数据类型的限制规则,包括不变式限制(invariant)和约束限制(constraints)。
invariant :要求在所有可见状态下都必须满足的特性。
constraint :对状态的变化的约束,即对前序可见状态和当前可见状态的关系的约束。
(3)JML建模
JML用行为描述、前置条件、后置条件、影响范围对方法的行为建模,用不变式和状态变化约束对类的数据域建模,实现完整的对类的状态和行为的规格化。
(4)JML工具链
目前已有若干成熟的开源JML应用工具,包括jmlc(断言检查编译器),jmlunit(单元测试工具)及jmldoc(javadoc的增强版)。
二、部署JMLUnitNG并针对Group接口的实现自动生成测试用例
执行过程如下:
测试结果如下:
Passed: racEnabled() Passed: constructor MyGroup(-2147483648) Passed: constructor MyGroup(0) Passed: constructor MyGroup(2147483647) Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.addPerson(null) Passed: <<test.MyGroup@1f>>.addPerson(null) Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.addPerson(null) Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.addRelation(-2147483648) Passed: <<test.MyGroup@1f>>.addRelation(-2147483648) Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.addRelation(-2147483648) Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.addRelation(0) Passed: <<test.MyGroup@1f>>.addRelation(0) Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.addRelation(0) Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.addRelation(2147483647) Passed: <<test.MyGroup@1f>>.addRelation(2147483647) Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.addRelation(2147483647) Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.delPerson(null) Passed: <<test.MyGroup@1f>>.delPerson(null) Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.delPerson(null) Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.equals(null) Passed: <<test.MyGroup@1f>>.equals(null) Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.equals(null) Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.equals(java.lang.Object@51016012) Passed: <<test.MyGroup@1f>>.equals(java.lang.Object@29444d75) Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.getAgeMean() Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.getAgeMean() Passed: <<test.MyGroup@1f>>.getAgeMean() Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.getAgeVar() Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.getAgeVar() Passed: <<test.MyGroup@1f>>.getAgeVar() Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.getConflictSum() Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.getConflictSum() Passed: <<test.MyGroup@1f>>.getConflictSum() Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.getId() Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.getId() Passed: <<test.MyGroup@1f>>.getId() Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.getPeopleSum() Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.getPeopleSum() Passed: <<test.MyGroup@1f>>.getPeopleSum() Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.getRelationSum() Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.getRelationSum() Passed: <<test.MyGroup@1f>>.getRelationSum() Passed: <<test.MyGroup@5000001e>>.getValueSum() Passed: <<test.MyGroup@5000001f>>.getValueSum() Passed: <<test.MyGroup@1f>>.getValueSum() Failed: <<test.MyGroup@5000001f>>.hasPerson(null) Failed: <<test.MyGroup@1f>>.hasPerson(null) Failed: <<test.MyGroup@5000001e>>.hasPerson(null) =============================================== Command line suite Total tests run: 48, Failures: 3, Skips: 0 ===============================================
三、作业架构设计
三次作业的架构基本相同,按规格实现官方包的接口。建模策略是首先阅读JML规格,理解整体的需求,再做设计,比如money可以做成person的属性。
四、作业bug及修复
作业bug主要在于第二次作业时为了减少queryGroupRelationSum和queryGroupValueSum的运算次数在addRelation和addPerson中增加了很多判断,有一些考虑不周的漏洞,强测和互测时很多用例的执行结果都出现了错误。bug修复阶段在5行内修复了所有bug。
五、心得体会
理解和撰写规格对于程序设计和测试都有很大的帮助,也利于以测试驱动开发。
标签:JML,规格,博客,面向对象,addRelation,表达式,Passed,null,单元 来源: https://www.cnblogs.com/buaa17373128/p/12944621.html