gitbook/朱涛 · Kotlin编程第一课/docs/473656.md
2022-09-03 22:05:03 +08:00

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# 04 | 实战构建一个Kotlin版本的四则运算计算器
你好,我是朱涛。
前面几节课我们学了不少Kotlin的语法也算是对Kotlin有了一个基本认识。不过单纯只认识Kotlin是远远不够的我们还要**会用Kotlin**。当遇到一个具体问题的时候我们得能用Kotlin来解决这个问题。换句话说就是要实战。在实战的过程中我们对Kotlin的理解也会进一步加深。
那么这节课我们就把前面的知识点串联起来一起做一个Kotlin版本的计算器。为了便于理解我会以**循序渐进**的方式来编写这个计算器程序由简单到复杂。你在这个由易到难的实操过程中可以实际体会到Kotlin的代码实现思路以及编码方式的变化进而也就能更好地掌握和运用前面所学的基础语法以及与面向对象相关的知识点。
这个计算器程序大致会分为三个版本:
* 计算器1.0,实现两个整数的“加减乘除”,对输入数据有严格要求。
* 计算器2.0,对输入数据无严格要求,融入面向对象的编程思想。
* 计算器3.0,支持“大数的加法”,增加单元测试。
现在,我们就开始实战吧。
## 创建Kotlin工程
如果你之前没有使用过IntelliJ或Android Studio你可能还不知道怎么创建一个工程。别担心这个过程其实很简单它分为以下几个步骤。
* 第一步选择菜单“File -> New -> Project”。
* 第二步选中菜单左边的“Gradle”然后在右边勾选“Java 和 Kotlin/JVM”最后点击右下角的“Next”。
* 第三步给工程取一个你喜欢的名字我们这里就用Calculator。GroupId这个地方一般使用倒过来的域名这里根据你的实际情况填写即可。默认情况下IDE会自动帮你设置成“org.example”所以你不去改动它也没问题。最后我们点击Finish工程就创建成功了
* 第四步:等待工程配置完成。**如果你是第一次创建Kotlin工程点击Finish以后你可能需要等待一段时间IDE需要下载Gradle然后用Gradle下载工程所需的依赖。**当你在IDE当中能看到这样的工程结构时这个工程就算配置完成了。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/89/9f/89cyycca9830e62538528df5e62fbc9f.gif?wh=1000x750)
## 导入初始化工程
其实你只需要知道如何创建一个Kotlin工程就行了也没必要真的跟着我一步步操作。课程配套的源代码已经在[GitHub](https://github.com/chaxiu/Calculator.git)开源你可以将其下载下来并切换到start分支这样就可以跟着课程一步步实现计算器的三个版本了。
**具体做法是这样的:**打开IntelliJ点击“Get from VCS”按钮接着在弹出的窗口中填入我们的GitHub URL“[https://github.com/chaxiu/Calculator.git](https://github.com/chaxiu/Calculator.git)”然后点击右下角的Clone按钮即可。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/47/03/477cd386aa83dddb7e2ab659b433f503.gif?wh=1000x750)
等代码下载完成以后IDE会问你是否要打开此工程我们选择打开。这样我们的计算器工程就算导入进来了。
最后我们还需要将工程改为初始化状态借助Git我们可以非常方便地实现
* 在IntelliJ的右下角找到main按钮并且点击
* 在弹出的菜单中点击start分支
* 最后点击Checkout代表将当前代码切换到初始状态。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/73/a7/730f5377ef2ee6e9d8dbe9179eb849a7.png?wh=581x379)
这样我们就完成了整个工程的初始化配置了。为了测试我们的开发环境是否已经配置好我们可以打开工程里的HelloWorld文件运行一下看看程序是否正常执行。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/db/1f/db316ef784abb04cd3fc87fcd9b0a31f.gif?wh=976x544)
如果你也能在工程当中看见控制台输出“Hello world.”说明你的开发环境已经完全没问题了。接下来就让我们一起用Kotlin完成计算器的1.0版本吧!
## 计算器1.0
第一个版本的计算器,它的功能非常简单,你可以看看下面的动图演示。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/dd/10/dd01d14119706f7eeef220576dda5510.gif?wh=596x359)
我们大致列举一下这个计算器的功能需求:
* 交互式界面,输入算式,按下回车,程序就会帮我们计算出结果;
* 数字与字符之间要求有空格“1 + 1”是可以的“1+1”则不行
* 输入exit按下回车程序就会退出
* 支持“加减乘除”,四种运算,仅支持两个数的运算。
搞清楚功能需求以后,我们就可以开始写代码了。
首先我们要创建一个Kotlin源代码文件在Kotlin文件夹下点击右键选择“New -> Kotlin Class/File”然后填写文件名字即可这里我们创建一个名为Calculator的Kotlin文件。
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/32/19/32be58b2b1ee01ccb888yy862546d019.png?wh=815x225)
由于我们的程序要和命令进行交互,根据不同的命令来做出不同的行为,因此,我们的程序需要有一个 **while循环**的逻辑,在循环当中,还要读取命令行的输入,然后根据输入的结果来判断执行逻辑。我们可以将整个程序分为以下几个步骤:
* 初始化,打印提示信息;
* 第一步,读取输入命令;
* 第二步判断命令是不是exit如果用户输入的是“exit”则直接退出程序
* 第三步解析算式分解出“数字”与“操作符”“1”“+”“2”
* 第四步根据操作符类型算出结果3
* 第五步输出结果1 + 2 = 3
* 第六步进入下一个while循环。
```plain
fun main() {
while(true) {
// 初始化,打印提示信息
println("请输入标准的算式,并且按回车; \n" +
"比如1 + 1注意符合与数字之间要有空格。\n" +
"输入exit退出程序。")
// 第一步,读取输入命令;
var input = readLine()
if (input == null) continue
// 第二步判断命令是不是exit如果是则直接退出程序
if (input == "exit") exitProcess(0)
// 第三步解析算式分解出“数字”与“操作符”“1”“+”“2”
var inputList = input.split(" ")
// 第四步根据操作符类型算出结果3
var result = calculate(inputList)
// 第五步输出结果1 + 2 = 3
if (result == null) {
println("输入格式不对")
continue
} else {
println("$input = $result")
}
// 第六步进入下一个while循环。
}
}
// 具体计算逻辑
private fun calculate(inputList: List<String>): Int? {
if (inputList.size != 3) return null
// 第七步,取出数字和操作符
var left = inputList.get(0).toInt()
var operation = inputList.get(1)
var right = inputList.get(2).toInt()
// 第八步,根据操作符的类型,执行计算
when(operation) {
"+" -> return left + right
"-" -> return left - right
"*" -> return left * right
"/" -> return left / right
else -> return null
}
}
```
上面的代码非常简单直白,即使你没有任何编程经验,应该也能够理解。它也非常符合人的编程直觉。
不过站在Kotlin的角度上看以上的代码其实是有不少问题的让我们通过一个图来对比着看
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/84/03/84cac3866e2b1e14fd3ae6dc68074a03.png?wh=1240x1016)
* 箭头①表示程序中的“提示信息”应该使用Kotlin的“三引号”的原始字符串这样的话我们可以省去繁琐的“\\n和+”,并且所见即所得;
* 箭头②表示读取输入命令后我们可以直接使用Elvis表达式两行代码就会变成一行
* 箭头③表示程序中所有的var都应该改为val我在[第1讲](https://time.geekbang.org/column/article/472154)中说过在Kotlin当中我们应该优先使用val尽量避免使用可变的变量。
* 箭头④表示inputList.get(i)可以改为inputList\[i\]这是因为Kotlin统一了数组和集合的元素访问操作我们再也不用担心弄混了。
* 箭头⑤表示了两点。首先我们可以将return放到when表达式的前面这样就省得我们每个分支都写一遍return。另外当我们使用when表达式的时候应该尽量结合“枚举”或者“密封类”来使用。为此我们可以为“加减乘除”四个操作符创建一个枚举类。这样when表达式的分支会自动判定完备而不需要else分支了。
那么经过调整,最终的源代码应该是这样的:
```
val help = """
--------------------------------------
使用说明:
1. 输入 1 + 1按回车即可使用计算器
2. 注意:数字与符号之间要有空格;
3. 想要退出程序请输入exit
--------------------------------------""".trimIndent()
fun main() {
while (true) {
println(help)
val input = readLine() ?: continue
if (input == "exit") exitProcess(0)
val inputList = input.split(" ")
val result = calculate(inputList)
if (result == null) {
println("输入格式不对")
continue
} else {
println("$input = $result")
}
}
}
private fun calculate(inputList: List<String>): Int? {
if (inputList.size != 3) return null
val left = inputList[0].toInt()
// ①
// ↓
val operation = Operation.valueOf(inputList[1])
val right = inputList[2].toInt()
return when (operation) {
Operation.ADD -> left + right
Operation.MINUS -> left - right
Operation.MULTI -> left * right
Operation.DIVI -> left / right
}
}
enum class Operation(val value: String) {
ADD("+"),
MINUS("-"),
MULTI("*"),
DIVI("/")
}
```
我们的计算器1.0版本,到这里就算是完成了。
如果你跟随着我一起来实现了这个简单的计算器那么你在这个实操过程中就可以体会到Kotlin编程与传统的Java/C之间确实是存在着一定的差别的。
**想要学会Kotlin语法其实不难但要写出优雅的Kotlin代码却不是一件容易的事情。**我们唯一能做的就是多写Kotlin代码同时多看优秀的Kotlin代码以及多思考改进自己已有的代码。
不过,代码中注释①处其实还有一些问题,接着让我们进入第二个版本的开发吧!
## 计算器2.0
在2.0版本中,我们会分成两个阶段:
* 第一个阶段,**融入面向对象的思想**。1.0版本中我们只写了两个函数一个是main()函数另一个是calculate()函数。虽然这样的设计非常直观且便于理解,但却不太符合我们工程界的思维习惯。我们应该将程序封装到一个类当中,并且尽量让每个函数的功能划分清楚,保持每个函数尽量简单。
* 第二个阶段,**兼容输入格式**。1.0版本中我们对输入有严格的要求数字和符号之间必须有空格否则我们的算式解析会出错。在2.0版本中,我们尝试兼容不同的输入格式,不管数字和符号之间有没有空格,我们都要能成功执行。
让我们一步步来,首先是融入面向对象的思想。
### 第一阶段:融入面向对象思想
具体做法其实也很简单我们可以将前面定义的两个函数收拢到一个类当中去比如“CalculatorV2”
```plain
class CalculatorV2 {
fun start() {}
fun calculate(input: String): Int? {}
}
```
可以看到在这个CalculatorV2类当中有两个方法**start()** 用于启动我们的计算器程序,监听控制台的文本输入;**calculate(input)** 用于接收输入文本计算出算式的结果然后返回一个可为空的整型当输入不合法的时候会返回null。
这样我们的计算器作为一个整体已经是一个对象了我们可以很方便地在main()函数当中创建一个实例并且调用它的start()函数。这样一来,我们的计算器也就可以充分发挥出面向对象的优势。
```plain
fun main() {
val calculator = CalculatorV2()
calculator.start()
}
```
除了计算器本身需要面向对象,我们的输入表达式也可以抽象出一个具体模型出来。
我们知道,一个算式分为左边的数字、操作符和右边的数字。因此我们还可以定义一个类,来代表算式表达式。
```plain
data class Expression(
val left: String,
val operator: Operation,
val right: String
)
```
比如我们想要表达“1 + 2”这个式子的话我们就可以用这样一个结构来表示
```plain
Expression("1", Operation.ADD, "2")
```
那么在完成了面向对象的模型化以后我们还需要进一步拆分函数的职责与颗粒度。其中start()方法,主要用于控制程序的流程、输入与输出:
```plain
fun start() {
while (true) {
println(HELP)
val input = readLine() ?: continue
val result = calculate(input)
if (result == null) {
println("输入格式不对")
continue
} else {
println("$input = $result")
}
}
}
```
而calculate()方法,则需要进一步地拆分:
```plain
fun calculate(input: String): String? {
if (shouldExit(input)) exitProcess(0)
val exp = parseExpression(input) ?: return null
val left = exp.left
val operator = exp.operator
val right = exp.right
return when (operator) {
Operation.ADD -> addString(left, right)
Operation.MINUS -> minusString(left, right)
Operation.MULTI -> multiString(left, right)
Operation.DIVI -> diviString(left, right)
}
}
fun addString(left: String, right: String): String {
val result = left.toInt() + right.toInt()
return result.toString()
}
fun minusString(left: String, right: String): String {
val result = left.toInt() - right.toInt()
return result.toString()
}
fun multiString(left: String, right: String): String {
val result = left.toInt() * right.toInt()
return result.toString()
}
fun diviString(left: String, right: String): String {
val result = left.toInt() / right.toInt()
return result.toString()
}
fun shouldExit(input: String): Boolean {
return input == EXIT
}
fun parseExpression(input: String): Expression? {
// 待完成
}
fun parseOperator(input: String): Operation? {
// 待完成
}
```
通过以上代码可以看到我们拆分calculate()方法主要做了三件事:
* 第一,**将“是否退出”的逻辑封装到了shouldExit()方法当中**,如果将来这部分逻辑变得更复杂,我们只改动这一个方法即可。
* 第二,**将算式的解析封装到了parseExpression()方法当中**而解析算式的时候也需要解析操作符这时候我们也需要parseOperator()。
* 第三,**将具体的计算逻辑交给了对应的方法**。这么做的原因,是可以让我们的程序变得更加灵活。比如,我们在下个版本当中会更改“加法”的计算逻辑,那么我们就只需要改动这一个方法就行了。
同时,以上所有独立抽出来的方法,它们也都将变得**可测试**,这有利于提升程序的稳定性。
到这里我们对计算器2.0的第一阶段改造就差不多完成了我们融入了面向对象的思想也对calculate()方法进行了更细颗粒度的拆分。下一步,我们要做的就是兼容算式的格式,让它能够解析没有空格的算式。
### 第二阶段:兼容输入格式
现在假设我们的输入是“1+2”数字与字符之间没有空格。那在这种情况下我们就无法使用空格作为分隔符了。所以要换一种方式想办法从算式当中解析出操作符“加减乘除”中的一种然后再用操作符作为我们的分隔符去找出数字。
其实,因为操作符只有这四种情况,所以我们很容易就能想到一种方案,一个个去尝试:
```plain
fun parseOperator(input: String): Operation? {
return when {
input.contains(Operation.ADD.value) -> Operation.ADD
input.contains(Operation.MINUS.value) -> Operation.MINUS
input.contains(Operation.MULTI.value) -> Operation.MULTI
input.contains(Operation.DIVI.value) -> Operation.DIVI
else -> null
}
}
```
虽然,这段代码运行起来没什么问题,逻辑也非常得清晰,但它看起来很丑陋。而且它还有一个坏处:随着枚举类型的增多,我们的逻辑分支也会增多,手动添加起来也特别麻烦。
因此这种情况,我们就应该充分借助 **Kotlin枚举**的优势,通过遍历的方式来做:
```plain
fun parseOperator(input: String): Operation? {
Operation.values().forEach {
if (input.contains(it.value)) {
return it
}
}
return null
}
```
可以看到优化后的代码中我们不再需要手动地去写when的逻辑分支也不必自己去枚举Operation的每一种情况就连代码量也降低了很多即使将来枚举种类增加了我们也不必修改这部分代码了。
需要注意以上的代码中我们用到了集合遍历的语法“forEach”你可以将它想象成强化版的for循环它具体的用法我会在后面“Kotlin集合”那一节中讲解。
现在对于一个算式“1+2”我们已经可以成功解析出操作符“+”了,接下来要做的,就是通过“+”来分割字符串将左右两个数字取出来“1”“2”。这个逻辑就很简单了
```plain
fun parseExpression(input: String): Expression? {
// 解析操作符
val operation = parseOperator(input) ?: return null
// 用操作符分割算式,拿到数字
val list = input.split(operation.value)
if (list.size != 2) return null
return Expression(
// 算式左边
left = list[0].trim(),
operator = operation,
// 算式右边
right = list[1].trim()
)
}
```
以上代码大致分为三个步骤我们以“1+2”为例
* 第一个步骤调用parseOperator()方法解析操作符“+”;
* 第二个步骤根据操作符分割算式的数字分割之后得到的会是“1”“2”组成的列表
* 第三个步骤将操作符、数字组合成Expression对象。
这里有一个细节需要注意,我们兼容的输入其实有两种情况,第一种是**不包含空格**“1+2”那么我们解析出来的数字会是“1”“2”这种情况下不会有问题但还有第二种情况**包含空格**对于原本正确的格式我们更应该支持比如“1 + 2”被分隔之后的结果会是“1 ”“2”这两个数字当中是包含空格符的。
所以,我们使用了`list[0].trim()`,这里的`trim()`方法就是用于去掉多余空格的。
让我们实际运行一下看看效果:
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/ce/b2/ce2c6debc469a274d7d0a6fd488978b2.gif?wh=852x452)
至此我们的计算器2.0版本就完成了。在2.0版本的实操过程中,我们其实是在原有的基础上,融入了面向对象的思想,将计算器功能收拢到了一个类当中,同时也对计算器内部的方法进行了细颗粒度的拆分。
在这个过程中我们创建了三个类“Calculator”类代表整个计算器“Operation”枚举类代表加减乘除四种运算操作符“Expression”数据类代表我们算式当中的数字和操作符。之后我们又对计算器的核心功能进行了更细颗粒度的拆分提高了程序的灵活性为我们的功能扩展打下了基础。
好了现在让我们进入3.0版本的开发吧。
## 计算器3.0
针对3.0这个版本,我们也分为了两个阶段:
* 第一阶段,**增加单元测试**。单元测试是软件工程当中的一个概念它指的是对软件当中的最小可执行单元进行测试以提高软件的稳定性。在Java当中最小单元一般会认为是类因此我们一般会以类为单元对类当中的方法进行一一测试。
* 第二阶段,**支持大数的加法**。我们知道Java、Kotlin当中的整型都是有范围限制的如果我们输入两个特别大的数字进行计算那么程序是无法正常工作的。因此我们需要对特别大的数进行兼容。
下面,我们先来搞定单元测试。
### 第一阶段:单元测试
在Kotlin当中如果要使用单元测试我们需要在gradle文件当中添加Kotlin官方提供的依赖
```plain
testImplementation 'org.jetbrains.kotlin:kotlin-test'
```
这样我们的工程就拥有单元测试的能力了。单元测试的代码我们一般会放在工程的test目录下
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/c3/1f/c305f53c828d94e671f7e89267c2111f.png?wh=395x629)
我们可以从这个图中看出很多信息:
* 第一test目录、main目录它们是平级的目录内部拥有着相同的结构。main目录下放的是功能代码test目录下放的则是测试代码。
* 第二由于我们要开发3.0版本所以我们在main目录下创建了CalculatorV3这个类另外由于我们需要在3.0版本加入单元测试所以对应的我们在test目录下相同的地方创建了TestCalculatorV3。这两个类的关系是一一对应的CalculatorV3是为了实现3.0版本的功能TestCalculatorV3是为了测试3.0版本的功能,确保功能正常。
不过这里你要**注意**虽然我们创建了CalculatorV3这个类但其实它里面的代码还是用的CalculatorV2的代码。3.0版本的功能,我们放到第二阶段才会去实现。
接下来,让我们来编写测试代码:
```plain
class TestCalculatorV3 {
@Test
fun testCalculate() {
val calculator = CalculatorV3()
val res1 = calculator.calculate("1+2")
assertEquals("3", res1)
}
}
```
首先我们定义了一个方法testCalculate(),并且使用了一个注解@Test来修饰它。因为这样做以后IntelliJ就会知道这是一个用来做测试的方法。
接着我们在testCalculate()当中创建了一个CalculatorV3的对象然后调用了它的calculate()方法传入了“1+2”。我们知道如果程序正常工作的话返回的结果应该是“3”。因此我们紧接着就执行了一个**断言**“assertEquals(“3”, res1)”它的意思是“res1一定等于3”。如果res1=3那么我们的单元测试就会成功否则就会失败。
我们可以看看单元测试运行成功的效果:
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/b1/b1/b1c48ab4dd9c900bc3ee2e020da187b1.gif?wh=1348x960)
如果这时候我们将“1+2”改成大数的加法比如“2333333333333332+1”并且将断言也修改一下
```plain
val res1 = calculator.calculate("2333333333333332+1")
assertEquals("2333333333333333", res1)
```
那么,你觉得单元测试的结果会是怎么样的呢?
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/b9/bc/b968fc9666cefc95545cd022e7a523bc.gif?wh=1348x960)
单元测试失败了!
具体原因相信你一定也能猜到因为“2333333333333332”这个数实在太大了已经远远超出了Int类型的范围如果不做特殊处理的话我们的程序是无法正常运行的。而这正好就是我们下一个阶段要做的事情支持大数的加法。不论多大的两个数字相加我们都要算出正确的结果。
这个单元测试的代码我们先留着,等我们实现“大数的加法”后,我们再重新运行一遍,这样一来,我们就可以借此验证代码是否正确。
### 第二阶段:大数加法
大数的加法,其实是我们程序员面试当中的一道高频题。它的解题思路也很简单,就是通过模拟我们**手写加法竖式**的方法从个位、十位、百位、千位一直累加超过10的时候我们需要进位。
我们以“135+99”为例
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/f7/83/f777d39dd91641f5fb0b58a43e9bfc83.gif?wh=405x434)
从上面的手写加法竖式的过程我们可以看出,这个计算其实就是分了三个步骤在进行,分别是个位、十位、百位:
* 个位计算“5+9=14”出现进位这时候我们用carry来存储进位carry=1个位结果为4
* 十位计算十位相加“3+9=12”由于之前有过进位所以应该是“3+9+1=13”十位结果为3
* 百位计算由于99不存在百位我们自动补零所以就应该是“1+0+1=2”百位结果为2。
最终,我们将每一位的结果拼接起来,就得到了最终的结果。有了这样的思路后,我们的代码就很容易实现了。
```plain
fun addString(leftNum: String, rightNum: String): String {
// ①
val result = StringBuilder()
// ②
var leftIndex = leftNum.length - 1
var rightIndex = rightNum.length - 1
// ③
var carry = 0
// ④
while (leftIndex >= 0 || rightIndex >= 0) {
// ⑤
val leftVal = if (leftIndex >= 0) leftNum.get(leftIndex).digitToInt() else 0
val rightVal = if (rightIndex >= 0) rightNum.get(rightIndex).digitToInt() else 0
val sum = leftVal + rightVal + carry
// ⑥
carry = sum / 10
result.append(sum % 10)
leftIndex--
rightIndex--
}
// ⑦
if (carry != 0) {
result.append(carry)
}
// ⑧
return result.reverse().toString()
}
```
上面的代码一共有8处注释代表了整体的程序流程让我们一步步来分析
* 注释①,我们**创建了一个StringBuilder对象**用于存储最终结果由于我们的结果是一位位计算出来的所以每一位结果都是慢慢拼接上去的在这里为了提高程序的性能我们选择使用StringBuilder。
* 注释②,我们**定义了两个可变的变量index**,它们分别指向了两个数字的个位,这是因为我们的计算是从个位开始的。
* 注释③,**carry**,我们用它来存储每一位计算结果的进位。
* 注释④,这个 **while循环**当中我们会让两个index从低位一直到高位直到遍历完它们所有的数字位。
* 注释⑤,这里的逻辑是**取每一位上的数字**其中有个细节就是补零操作比如当程序运行到百位的时候99没有百位这时候rightVal = 0。
* 注释⑥,当我们的程序计算出结果后,我们要**分别算出carry以及当前位的结果**。这时候我们分别使用“除法”计算carry使用“取余”操作计算当前位的结果。
* 注释⑦,这里是**为了兼容一个特殊的场景**在“99+1”的情况下我们的while循环最多只会遍历到十位如果不做特殊处理的话结果将变成“99+1=00”。这并不是我们想要的所以为了兼容这种特殊情况我们**在while循环结束后增加了一个判断**如果carry=1那就说明在最大的那一位数计算完以后仍然有进位我们要手动添加。
* 注释⑧对于一个算式“135+99”我们的result拼接其实是倒叙的“432”这时候我们需要**将其翻转**一下才能得到正确的结果“135+99=234”。
到这里,我们的大数加法功能,就算实现了。让我们回过头,再去运行一次单元测试,来验证下我们的代码是否正确:
![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/4d/eb/4dd2dyyf2b31cd5379a7134b0f6822eb.gif?wh=1348x960)
果然在我们兼容了“大数加法”以后单元测试就可以成功通过了。至此我们的计算器3.0版本就算是完成了。
在这个版本的开发过程中首先我们引入了单元测试通过这种方式我们可以测试代码逻辑是否正确并可以辅助我们排查问题。接着我们写了一个“2333333333333332+1”的测试用例并且失败了不过在完成大数加法的功能后这个测试也最终通过了。
这里我需要特殊说明的是为了不偏离本次实战课的目的我们的单元测试只写了两个但在实际的开发工作当中单元测试是需要尽量覆盖所有情况的。换句话说仅仅只是测试“1+2”“2333333333333332+1”这两种情况是无法保证我们的计算器逻辑正确的。一般来说一个应用于商业的计算器它的单元测试用例数量会达到几百上千个。
## 小结
到这里我们就通过完成三个不同版本的四则运算计算器一起梳理了前面课程中学习的那些重要的Kotlin的知识点比如不可变的变量val、when表达式、数据类、枚举类等等。并且也在实操过程中一起思考了代码实现时可能会出现的问题。
你也可以在动手操作的过程中具体感受下跟Java代码的不同同时也看看自己的思路与课程的思路有什么不同课程当中的代码还有哪些可以改进的地方。
最后我想让你注意的是在3.0版本中,我们引入了**单元测试功能**。实际上单元测试的作用不仅仅可以验证新开发的功能同时它还可以用于保证旧的功能不受影响。在实际开发工作中我们很容易因为对功能A的改动导致功能B出问题。然后往往由于时间限制测试人员只测试了功能A忽略了功能B最终导致线上故障带来经济损失。
而借助单元测试,在每一次的开发工作完成以后,我们就统一跑一遍所有的单元测试,只要单元测试通过了,我们就能保证,新的功能没问题,而旧的功能也没问题。
## 动手实操
在3.0版本的开发当中,我们仅仅只实现了“大数的加法”,其余的“大数的减法”“大数的乘法”“大数的除法”都没有实现。请你挑其中一个功能,尝试自己实现,参考答案我会在之后放出来。
欢迎你在评论区分享你的实现思路,我们下节课再见。