인터페이스를 활용한 학점 산출 프로그램 만들기
문제 정의
- Good School 학교가 있습니다. 이 학교에는 5명의 학생들이 수업을 듣습니다. 과목은 국어와 수학이 있고, 각 학생은 두 과목을 모두 수강합니다.
전공은 컴퓨터공학과 국어국문학 두 가지가 있습니다. 컴퓨터공학과 학생은 수학이 필수과목이고, 국어국문학과 학생은 국어가 필수 과목입니다.
각 학생별로 한 개의 전공을 선택합니다.
이번 학기 각 학생의 성적은 다음과 같습니다.
| 이름 | 학번 | 전공 | 필수 과목 | 국어 점수 | 수학 점수 |
|---|---|---|---|---|---|
| 강감찬 | 211213 | 국어국문학과 | 국어 | 95 | 56 |
| 김유신 | 212330 | 컴퓨터공학과 | 수학 | 95 | 98 |
| 신사임당 | 201518 | 국어국문학과 | 국어 | 100 | 88 |
| 이순신 | 202360 | 국어국문학과 | 국어 | 89 | 95 |
| 홍길동 | 201290 | 컴퓨터공학과 | 수학 | 83 | 56 |
- 학점을 부여하는 방벅은 여러 가지가 있습니다. 단순히 A,B,C,D,F를 부여하는 방법, A+, B-처럼 +/-를 사용하는 방법, Pass/Fail 만을 부여하는 방법등이 있습니다.
여기 각 학생에게 학점을 부여하는 데 사용하는 정책은 두 가지입니다. 일반 과목이라면 A ~ F로, 필수 과목이라면 S ~ F 로 분류합니다. 점수에 따른 학점 부여기준은
다음과 같습니다
- 필수 과목 학점 기준
| S | A | B | C | D | F |
|---|---|---|---|---|---|
| 95~100점 | 90~94점 | 80~89점 | 70~79점 | 60~69점 | 60점 미만 |
- 일반 과목 학점 기준
| A | B | C | D | F |
|---|---|---|---|---|
| 90~100점 | 80~89점 | 70~79점 | 55~69점 | 55점 미만 |
만약 똑같이 95점을 받은 경우, 필수 과목이라면 S를 받지만, 일반 과목은 A를 받습니다. 또한 56점을 받으면 필수 과목은 F이지만, 일반 과목은 D를 받습니다.
- 프로그램 구현 과제
위와 같이 주어진 성적과 각 과목에 대한 학점 정책에 따라 아래와 같이 학점 결과가 나올 수 있도록 구현합니다.
학점의 정책이 추가되는 경우와 과목이 추가되는 경우를 고려하여 객체를 설계하고 학점 정책에 대해서는 인터페이스를 선언하고 각 정책이 해당 인터페이스를 구현하도록 합니다.
국어 과목 결과
수학 과목 결과
클래스 정의 하고 관계도 그리기
Student.java
public class Student {
private int studentId; //학번
private String studentName; //이름
private Subject majorSubject; //중점 과목
//학생의 성적 리스트
//addSubjectSocre() 메서드가 호출되면 리스트에 추가 됨
private ArrayList<Score> scoreList = new ArrayList<Score>();
public Student( int studentId, String studentName, Subject majorSubject){
this.studentId = studentId;
this.studentName = studentName;
this.majorSubject = majorSubject;
}
public void addSubjectScore(Score score){
scoreList.add(score);
}
public int getStudentId() {
return studentId;
}
public void setStudentId(int studentId) {
this.studentId = studentId;
}
public String getStudentName() {
return studentName;
}
public void setStudentName(String studentName) {
this.studentName = studentName;
}
public Subject getMajorSubject() {
return majorSubject;
}
public void setMajorSubject(Subject majorSubject) {
this.majorSubject = majorSubject;
}
public ArrayList<Score> getScoreList(){
return scoreList;
}
public void setScoreList(ArrayList<Score> scoreList) {
this.scoreList = scoreList;
}
}Subject.java
public class Subject {
private String subjectName; //과목 이름
private int subjectId; // 과목 고유번호
private int gradeType; // 과목 평가 방법 기본은 A,B 방식
//수강 신청한 학생 리스트
//register() 메서드를 호출하면 리스트에 추가 됨
private ArrayList<Student> studentList = new ArrayList<Student>();
public Subject(String subjectName, int subjectId){
this.subjectName = subjectName;
this.subjectId = subjectId;
this.gradeType = Define.AB_TYPE; //기본적으로 A, B 타입
}
public String getSubjectName() {
return subjectName;
}
public void setSubjectName(String subjectName) {
this.subjectName = subjectName;
}
public int getSubjectId() {
return subjectId;
}
public void setSubjectId(int subjectId) {
this.subjectId = subjectId;
}
public ArrayList<Student> getStudentList() {
return studentList;
}
public void setStudentList(ArrayList<Student> studentList) {
this.studentList = studentList;
}
public int getGradeType() {
return gradeType;
}
public void setGradeType(int gradeType) {
this.gradeType = gradeType;
}
public void register(Student student){ //수강신청
studentList.add(student);
}
}Score.java
public class Score {
int studentId; //학번
Subject subject; //과목
int point; //점수
public Score( int studentId, Subject subject, int point){
this.studentId = studentId;
this.subject = subject;
this.point = point;
}
public int getStudentId() {
return studentId;
}
public void setStudentId(int studentId) {
this.studentId = studentId;
}
public Subject getSubject() {
return subject;
}
public void setSubject(Subject subject) {
this.subject = subject;
}
public int getPoint() {
return point;
}
public void setPoint(int point) {
this.point = point;
}
public String toString(){
return "학번:" + studentId + "," + subject.getSubjectName() + ":" + point;
}
}Define.java
public class Define {
public static final int KOREAN = 1001; //국어
public static final int MATH = 2001; //수학
public static final int AB_TYPE = 0; // A, B, C
public static final int SAB_TYPE = 1; // S, A, B, c
public static final int PF_TYPE = 2; // P, F
}학점 평가 정책 설계하고 구현하기
- 인터페이스 정의하기
점수에 따른 학점의 정책은 여러가지가 있을 수 있습니다. 인터페이스를 먼저 선언하고, 각 정책 클래스가 이를 구현하도록 합니다
GradeEvaluation.java
public interface GradeEvaluation {
public String getGrade(int point);
}일반 과목 학점에 대한 클래스 구현
BasicEvaluation.java
public class BasicEvaluation implements GradeEvaluation{
@Override
public String getGrade(int point) {
String grade;
if(point >=90 && point <=100)
grade = "A";
else if(point >=80 && point <=89)
grade = "B";
else if(point >=70 && point <=79)
grade = "C";
else if(point >=55 && point <=69)
grade = "D";
else
grade = "F";
return grade;
}
}필수 과목 학점에 대한 클래스 구현
MajorEvaluation.java
public class MajorEvaluation implements GradeEvaluation{
@Override
public String getGrade(int point) {
String grade;
if(point >=95 && point <=100)
grade = "S";
else if(point >=90 && point <=94)
grade = new String("A");
else if(point >=80 && point <=89)
grade = "B";
else if(point >=70 && point <=79)
grade = "C";
else if(point >=60 && point <=69)
grade = "D";
else
grade = "F";
return grade;
}
}리포트 클래스
-
학점 평가에 대한 클래스들을 인스턴스화 하고 이에 대한 배열을 만들어 각 과목에 점수를 산정할 때 필수 과목인지 일반 과목인지에 따라 각 정책 클래스가 학점을 평가할 수 있도록 구현 합니다.
-
전반적인 리포트의 생성은 header부분, 본문 부분, tail 부분으로 구성합니다.
-
StringBuffer 클래스를 이용하여 모든 리포트의 내용을 만들고 난후 toString()을 호출 하여 String 클래스로 반환합니다.
GenerateGradeReport.java
public class GenerateGradeReport {
School school = School.getInstance();
public static final String TITLE = " 수강생 학점 \t\t\n";
public static final String HEADER = " 이름 | 학번 |중점과목| 점수 \n";
public static final String LINE = "-------------------------------------\n";
private StringBuffer buffer = new StringBuffer();
public String getReport(){
ArrayList<Subject> subjectList = school.getSubjectList(); // 모든 과목에 대한 학점 산출
for( Subject subject : subjectList) {
makeHeader(subject);
makeBody(subject);
makeFooter();
}
return buffer.toString(); // String 으로 반환
}
public void makeHeader(Subject subject){
buffer.append(GenerateGradeReport.LINE);
buffer.append("\t" + subject.getSubjectName());
buffer.append(GenerateGradeReport.TITLE );
buffer.append(GenerateGradeReport.HEADER );
buffer.append(GenerateGradeReport.LINE);
}
public void makeBody(Subject subject){
ArrayList<Student> studentList = subject.getStudentList(); // 각 과목의 학생들
for(int i=0; i<studentList.size(); i++){
Student student = studentList.get(i);
buffer.append(student.getStudentName());
buffer.append(" | ");
buffer.append(student.getStudentId());
buffer.append(" | ");
buffer.append(student.getMajorSubject().getSubjectName() + "\t");
buffer.append(" | ");
getScoreGrade(student, subject.getSubjectId()); //학생별 해당과목 학점 계산
buffer.append("\n");
buffer.append(LINE);
}
}
public void getScoreGrade(Student student, int subjectId){
ArrayList<Score> scoreList = student.getScoreList();
int majorId = student.getMajorSubject().getSubjectId();
GradeEvaluation[] gradeEvaluation = {new BasicEvaluation(), new MajorEvaluation()}; //학점 평가 클래스들
for(int i=0; i<scoreList.size(); i++){ // 학생이 가진 점수들
Score score = scoreList.get(i);
if(score.getSubject().getSubjectId() == subjectId) { // 현재 학점을 산출할 과목
String grade;
if(score.getSubject().getSubjectId() == majorId) // 중점 과목인 경우
grade = gradeEvaluation[Define.SAB_TYPE].getGrade(score.getPoint()); //중점 과목 학점 평가 방법
else
grade = gradeEvaluation[Define.AB_TYPE].getGrade(score.getPoint()); // 중점 과목이 아닌 경우
buffer.append(score.getPoint());
buffer.append(":");
buffer.append(grade);
buffer.append(" | ");
}
}
}
public void makeFooter(){
buffer.append("\n");
}
}프로그램 테스트 하기
-
주어진 테이터에 기반하여 Student, Subject, Score 객체를 직접 만들어 각 과목에 따른 학점의 결과가 잘 출력되는지 확인 합니다.
-
모든 학생과 과목을 관리하는 School 맥체를 만듭니다.
School.java
public class School {
private static School instance = new School();
private static String SCHOOL_NAME = "Good School";
private ArrayList<Student> studentList = new ArrayList<Student>();
private ArrayList<Subject> subjectList = new ArrayList<Subject>();
private School(){}
public static School getInstance(){
if(instance == null)
instance = new School();
return instance;
}
public ArrayList<Student> getStudentList(){
return studentList;
}
public void addStudent(Student student){
studentList.add(student);
}
public void addSubject(Subject subject) {
subjectList.add(subject);
}
public ArrayList<Subject> getSubjectList() {
return subjectList;
}
public void setSubjectList(ArrayList<Subject> subjectList) {
this.subjectList = subjectList;
}
}TestMain.java
public class TestMain {
School goodSchool = School.getInstance();
Subject korean;
Subject math;
GenerateGradeReport gradeReport = new GenerateGradeReport();
public static void main(String[] args) {
TestMain test = new TestMain();
test.creatSubject();
test.createStudent();
String report = test.gradeReport.getReport(); //성적 결과 생성
System.out.println(report); // 출력
}
//테스트 과목 생성
public void creatSubject(){
korean = new Subject("국어", Define.KOREAN);
math = new Subject("수학", Define.MATH);
goodSchool.addSubject(korean);
goodSchool.addSubject(math);
}
//테스트 학생 생성
public void createStudent(){
Student student1 = new Student(211213, "강감찬", korean );
Student student2 = new Student(212330, "김유신", math );
Student student3 = new Student(201518, "신사임당", korean );
Student student4 = new Student(202360, "이순신", korean );
Student student5 = new Student(201290, "홍길동", math );
goodSchool.addStudent(student1);
goodSchool.addStudent(student2);
goodSchool.addStudent(student3);
goodSchool.addStudent(student4);
goodSchool.addStudent(student5);
korean.register(student1);
korean.register(student2);
korean.register(student3);
korean.register(student4);
korean.register(student5);
math.register(student1);
math.register(student2);
math.register(student3);
math.register(student4);
math.register(student5);
addScoreForStudent(student1, korean, 95);
addScoreForStudent(student1, math, 56);
addScoreForStudent(student2, korean, 95);
addScoreForStudent(student2, math, 95);
addScoreForStudent(student3, korean, 100);
addScoreForStudent(student3, math, 88);
addScoreForStudent(student4, korean, 89);
addScoreForStudent(student4, math, 95);
addScoreForStudent(student5, korean, 85);
addScoreForStudent(student5, math, 56);
}
//과목별 성적 입력
public void addScoreForStudent(Student student, Subject subject, int point){
Score score = new Score(student.getStudentId(), subject, point);
student.addSubjectScore(score);
}
}프로그램 업그레이드 하기
- 과목과 학점 정책이 추가되는 경우
방송댄스 과목이 새로 개설되고 이 과목의 학점 평가 정책은 pass/fail 로 정해졌다고 합니다. 70점 이상인 경우는 pass, 미만인 경우는 fail입니다.
전체 5명 학생중 3명만이 이 과목을 수강신청 했습니다. 추가된 요구사항이 잘 반영되도록 구현하세요
- 상수값 추가하기
Define.java
public class Define {
public static final int KOREAN = 1001; //국어
public static final int MATH = 2001; //수학
public static final int DANCE = 3001; //방송댄스
public static final int AB_TYPE = 0; // A, B, C
public static final int SAB_TYPE = 1; // S, A, B, c
public static final int PF_TYPE = 2; // P, F
}- GradeEvaluation 인터페이스를 구현한 Pass/Fail BasicEvaluation
PassFailEvaluation
public class PassFailEvaluation implements GradeEvaluation{
@Override
public String getGrade(int point) {
if (point >= 70)
return "P";
else
return "F";
}
}- 리포트 클래스 추가할 부분
학점 평가 정책 인스턴스 배열에 새로 추가한 정책에 대한 인스턴스를 추가합니다.
또한 Subject에 대한 학점 정책이 PF_TYPE인 경우만 해당 클래스가 적용되도록 합니다.
GenerateGradeReport
...
public void getScoreGrade(Student student, Subject subject){
ArrayList<Score> scoreList = student.getScoreList();
int majorId = student.getMajorSubject().getSubjectId();
GradeEvaluation[] gradeEvaluation = {new BasicEvaluation(), new MajorEvaluation(), new PassFailEvaluation()}; //학점 평가 클래스들
for(int i=0; i<scoreList.size(); i++){ // 학생이 가진 점수들
Score score = scoreList.get(i);
if(score.getSubject().getSubjectId() == subject.getSubjectId()) { // 현재 학점을 산출할 과목
String grade;
if(subject.getGradeType() == Define.PF_TYPE) {
grade = gradeEvaluation[Define.PF_TYPE].getGrade(score.getPoint());
}
else {
if(score.getSubject().getSubjectId() == majorId) // 중점 과목인 경우
grade = gradeEvaluation[Define.SAB_TYPE].getGrade(score.getPoint());//중점 과목 학점 평가 방법
else
grade = gradeEvaluation[Define.AB_TYPE].getGrade(score.getPoint()); // 중점 과목이 아닌 경우
}
buffer.append(score.getPoint());
buffer.append(":");
buffer.append(grade);
buffer.append(" | ");
}
}
}
- 테스트 클래스에 문제의 셋을 추가하여 학점을 출력해 봅니다.
TestMain.java
public class TestMain {
School goodSchool = School.getInstance();
Subject korean;
Subject math;
Subject dance;
GenerateGradeReport gradeReport = new GenerateGradeReport();
public static void main(String[] args) {
TestMain test = new TestMain();
test.creatSubject();
test.createStudent();
String report = test.gradeReport.getReport(); //성적 결과 생성
System.out.println(report); // 출력
}
//테스트 과목 생성
public void creatSubject(){
korean = new Subject("국어", Define.KOREAN);
math = new Subject("수학", Define.MATH);
dance = new Subject("방송댄스", Define.DANCE);
dance.setGradeType(Define.PF_TYPE);
goodSchool.addSubject(korean);
goodSchool.addSubject(math);
goodSchool.addSubject(dance);
}
//테스트 학생 생성
public void createStudent(){
Student student1 = new Student(211213, "강감찬", korean );
Student student2 = new Student(212330, "김유신", math );
Student student3 = new Student(201518, "신사임당", korean );
Student student4 = new Student(202360, "이순신", korean );
Student student5 = new Student(201290, "홍길동", math );
goodSchool.addStudent(student1);
goodSchool.addStudent(student2);
goodSchool.addStudent(student3);
goodSchool.addStudent(student4);
goodSchool.addStudent(student5);
korean.register(student1);
korean.register(student2);
korean.register(student3);
korean.register(student4);
korean.register(student5);
math.register(student1);
math.register(student2);
math.register(student3);
math.register(student4);
math.register(student5);
//세 명만 등록
dance.register(student1);
dance.register(student2);
dance.register(student3);
addScoreForStudent(student1, korean, 95);
addScoreForStudent(student1, math, 56);
addScoreForStudent(student2, korean, 95);
addScoreForStudent(student2, math, 95);
addScoreForStudent(student3, korean, 100);
addScoreForStudent(student3, math, 88);
addScoreForStudent(student4, korean, 89);
addScoreForStudent(student4, math, 95);
addScoreForStudent(student5, korean, 85);
addScoreForStudent(student5, math, 56);
addScoreForStudent(student1, dance, 95);
addScoreForStudent(student2, dance, 85);
addScoreForStudent(student3, dance, 55);
}
//과목별 성적 입력
public void addScoreForStudent(Student student, Subject subject, int point){
Score score = new Score(student.getStudentId(), subject, point);
student.addSubjectScore(score);
}
}
배우는 개발자