Eksamen 2010

Innkapsling skal sikre et objekt starter og forblir i en gyldig tilstand og at innholdet kan leses og endres uten å avdekke den interne representasjonen og implementasjonen. Mekanismen er bruk av synlighetsmodifikatorer, som reduserer muligheten (andre) klasser har til å referere til felt og metoder.

Det gis 4 poeng for noe om tilstand og konsistens, 3 poeng for noe om intern representasjon og implementasjon og 5 poeng for begge. Det gis 2 poeng for noe om å beskytte felt.

Det kan argumenteres for at det er uheldig å teste for gyldighet av hele tilstanden, når hvert setter kun endrer en bit. Da bør det være en begrunnelse, og valideringsmetoden må være public, slik at ekstern kode kan validere selv. Problemstillingen kan unngås ved å velge én set-metode for all informasjonen, slik at hele tilstanden settes (og valideres) på en gang.

Det trekkes for forenklende antagelser om at alle måneder har 30/31 antall dager e.l. Oppgaven handler ikke bare om innkapsling, men også om kontrollflyt (forgreininger).

Det gis 10 poeng: 2 poeng for get-metoder og set-metode(r), 2 for bruk av valideringskode i set-metode(r), 2 for bruk av unntak, 4 for selve valideringskoden (i egne metoder).

Viser her det første alternativet.

 
public class Date {
	
	private int day, month, year;
	
	public Date(int day, int month, int year) {
		check(day, month, year);
		this.day = day;
		this.month = month;
		this.year = year;
	}
	private boolean isLeapYear(int year) {
		return (year % 4 == 0 && (year % 400 == 0 || year % 100 != 0));
	}
	
	private int numberOfDays(int month, int year) {
		switch (month) {
		case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12: return 31;
		case 4: case 6: case 9: case 11: return 30;
		case 2: return (isLeapYear(year) ? 29 : 28);
		}
		return -1;
	}
	private void check(int day, int month, int year) {
		if (day < 1 || day > numberOfDays(month, year)) {
			throw new IllegalArgumentException("day is illegal: " + day);
		}
		if (month < 1 || month > 12) {
			throw new IllegalArgumentException("month is illegal: " + day);
		}
	}
	public int getDay() {
		return day;
	}
	public void setDay(int day) {
		check(day, month, year);
		this.day = day;
	}
	public int getMonth() {
		return month;
	}
	public void setMonth(int month) {
		check(day, month, year);
		this.month = month;
	}
	public int getYear() {
		return year;
	}
	public void setYear(int year) {
		check(day, month, year);
		this.year = year;
	}
}

 Det er mest snakk om å holde tunga rett i munnen.

public void nextDay() {
	day++;
	if (day > numberOfDays(month, year)) {
		day = 1;
		month++;
		if (month > 12) {
			month = 1;
			year++;
		}
	}
}
public void previousDay() {
	day--;
	if (day < 1) {
		month--;
		if (month < 1) {
			month = 12;
			year--;
		}
		day = numberOfDays(month, year);
	}
}

Her ble det (dessverre) ikke spurt om noen forklaring, så det er nok å angi hvilke som er feil.

B b = new A() er ulovlig, siden en A ikke er en B

G g1 = new A()er ulovlig, siden en A ikke implementerer G

Det gis 2 poeng på oppgaven: 1 poeng dersom en har rett på linje 1 og 2 sammen og 1 poeng dersom en har rett på linje 3, dvs. at den første er feil og de to andre korrekte.

c.methodC(a) er ulovlig, siden en A ikke (nødvendigvis) er en G

 ((C) a).methodG(a) er ulovlig, siden en A ikke også kan være en C

Det gis 4 poeng: 1 poeng for hver av de fire første linjene og 1 poeng om svaret er riktig for de to siste linjene.

Det enkleste er å bruke List/ArrayList eller en Map/HashMap, siden disse har dynamisk størrelse. En Map gir kanskje aller enklest kode (litt mer kompleks konstruktør), men her vises en løsning som bruker List. Lista inneholder kun alfabet-ordene og koden utnytter at første bokstav i ordet er nettopp bokstaven som ordet er oversettelsen av.

Det gis 4 poeng for en fornuftig datarepresentasjon og helhetlig bruk av den, 2 for konstruktøren, 1 for hver av converts og convert(char) og 2 for convert(String). Det trekkes poeng dersom kode gjentas, f.eks. for finne posisjonen til et ord i tabellen/lista.

Split bør være kjent og gir en enklere konstruktør. Arrays.asList er mindre kjent, så en løkke for å legge til ord er greit. Merk hvordan pos-metoden, som finner hvor ordet for en bokstav er, brukes av flere av de andre metodene. I convert-metoden kan man bruke String +=, StringBuilder.append eller StringBuffer.append. Merk at det kreves egen logikk for å unngå unødvendige blanke tegn, foran inni eller i slutten av String’en. Siden en bokstav ikke nødvendigvis kan oversettes, er det ikke nok å sjekke indeksen for å avgjøre om det skal legges inn mellomrom. Her løses det delvis med en if, delvis med String.trim.

public class RadioAlphabet {
	
	private List<String> alphabet;
	
	public RadioAlphabet(String alphabet, String separator) {
		this.alphabet = new ArrayList<String>(Arrays.asList(alphabet.split(separator)));
	}
	private int pos(char c) {
		for (int i = 0; i < alphabet.size(); i++) {
			if (alphabet.get(i).charAt(0) == c) {
				return i;
			}
		}
		return -1;
	}
	
	public boolean converts(char c) {
		return pos(c) >= 0;
	}
	
	public String convert(char c) {
		int pos = pos(c);
		return pos >= 0 ? alphabet.get(pos) : null;
	}
	
	public String convert(String word) {
		StringBuffer /* or StringBuilder */ buffer = new StringBuffer();
		for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
			String converted = convert(word.charAt(i));
			if (converted != null) {
				buffer.append(converted);
				buffer.append(' ');
			}
		}
		return buffer.toString().trim();
	}
}

At metoder i en klasse kan ha samme navn kalles ”overloading”. For å avgjøre hvilken som skal kalles, brukes de deklarerte typene til argumentene (ikke returverdien). Merk at dette er noe annet enn polymorfi, som handler om at subklasser kan ha ulike implementasjoner av metoder definert i en felles superklasse.

 Her brukes pos-metoden som også ble brukt av convert(char). Merk at setWord ikke skal legge inn et nytt ord, kun erstatte et eksistererende.

 public void setWord(String word) {
	int pos = pos(word.charAt(0));
	if (pos >= 0) {
		alphabet.set(pos, word);
	}
}
public void removeWord(char c) {
	int pos = pos(c);
	if (pos >= 0) {
		alphabet.remove(pos);
	}
}

Det gis 5 poeng for riktige løsninger. Det trekkes 1 poeng dersom setWord legger til ord. Det trekkes poeng dersom kode gjentas, f.eks. for finne posisjonen til et ord i tabellen/lista.

Det sentrale her er å rigge opp et test-objekt og å bruke relevante testdata, inkludert bokstaver som ikke har noen oversettelse og ikke-bokstaver. Som nevnt er vi ikke opptatt at JUnit-spesifikke detaljer, men dersom en ikke bruker JUnit-metoder, så bør en selv definere egne assert-aktige hjelpemetoder.

private RadioAlphabet radioAlphabet;
@Override
protected void setUp() throws Exception {
	// TODO Auto-generated method stub
	super.setUp();
	radioAlphabet = new RadioAlphabet(alphabet, "-");
}
public void testConvertChar() {
	assertEquals("alfa", radioAlphabet.convert('a'));
	assertEquals("hotel", radioAlphabet.convert('h'));
	assertEquals("zulu", radioAlphabet.convert('z'));
	assertNull(radioAlphabet.convert('!'));
}
public void testConvertString() {
	assertEquals("hotel alfa lima lima victor alfa romeo delta", radioAlphabet.convert("hallvard"));
	assertEquals("hotel alfa lima alfa lima", radioAlphabet.convert("!h!a!l!a!l?"));
	radioAlphabet.setWord("åring");
	assertEquals("hotel victor alfa romeo delta", radioAlphabet.convert("håvard"));
}

Se også Enhetstesting med JUnit

Det vesentlige her er at en må teste oppførselen både før og etter bruken av endringsmetoden, i praksis at convert fungerer ulikt før og etter bruk av setWord og removeWord. Det kan synes som om det kun er nødvendig å teste oppførselen etterpå, fordi en tross alt har andre tester for oppførsel også. Men det er riktig å test både før og etter, for at testen skal dekke tilfellet alene.

public void testSetWord() {
	assertEquals("hotel alfa lima lima victor alfa romeo delta", radioAlphabet.convert("hallvard"));
	radioAlphabet.setWord("lala");
	assertEquals("hotel alfa lala lala victor alfa romeo delta", radioAlphabet.convert("hallvard"));
}
public void testRemoveWord() {
	assertEquals("hotel alfa lima lima victor alfa romeo delta", radioAlphabet.convert("hallvard"));
	radioAlphabet.removeWord('l');
	assertEquals("hotel alfa victor alfa romeo delta", radioAlphabet.convert("hallvard"));
}

Besvarelser vurderes ut fra korrekthet og grad av gjenbruk. Noen løsninger på del 3, vil egne seg bedre til gjenbruk enn andre, så vi må delvis vurdere ut fra det vi oppfatter som potensialet for gjenbruk. Det teller positivt at en reflekterer over om en kunne økt graden av gjenbruk, dersom en hadde skrevet om RadioAlphabet slik og slik, selv om en ikke har hatt tid til å gjøre det.

Generelt så er det best om en kan gjenbruke logikk som allerede er public. protected-metoder foretrekkes fremfor protected-felt.

Med vår løsning blir det lite ekstra kode, siden den eksisterende representasjonen med forbokstav og ord i ett kan også brukes for morsealfabetet. Hvert element i lista vil være tegnet foran prikkene og strekene, f.eks. ”s...” og ”o---”. Trikset er å utnytte superklassens metoder, ved å justere på argument/returverdi. convert(char) kaller super-metoden og fjerner første bokstav. Den nye setWord-metoden kaller superklassens setWord-metode med tegnet lagt foran ordet. Convert(String) og remove-metoden arves i sin helhet.

public class MorseAlphabet extends RadioAlphabet {
	private final static String morseAlphabet = "s... o--- e. t-";
	public MorseAlphabet() {
		super(morseAlphabet, " ");
	}
	public String convert(char c) {
		String word = super.convert(c);
		return (word != null ? word.substring(1) : null);
	}
	public void setWord(char c, String word) {
		super.setWord(c + word);
	}
}

Lenke til løsningskode: MorseAlphabet.java (MorseRadioAlphabetTest.java)

Observerbarhet krever

1. at en holder styr på lytterne og
2. at alle endringsmetoder kaller lytternes lyttermetode.

Med vår løsning trenger en faktisk ikke å endre MorseAlphabet, siden metodene for 1) arves og all endring 2) skjer gjennom arvede metoder.

1. Holder styr på lytterne

   private List<RadioAlphabetListener> listeners = new ArrayList<RadioAlphabetListener>();
   public void addRadioAlphabetListener(RadioAlphabetListener listener) {
   	listeners.add(listener);
   }
   public void removeRadioAlphabetListener(RadioAlphabetListener listener) {
   	listeners.remove(listener);
   }

2.  Alle endringsmetoder kaller lytternes lyttermetode:

   protected void fireRadioAlphabet(char c) {
   	for (RadioAlphabetListener listener : listeners) {
   		listener.radioAlphabetChanged(this, c);
   	}
   }
   public void setWord(String word) {
   	int pos = pos(word.charAt(0));
   	if (pos >= 0) {
   		alphabet.set(pos, word);
   		// added
   		fireRadioAlphabet(word.charAt(0));
   	}
   }
   public void removeWord(char c) {
   	int pos = pos(c);
   	if (pos >= 0) {
   		alphabet.remove(pos);
   		// added
   		fireRadioAlphabet(c);
   	}
   }