题目三：胶囊面积计算 * 一个胶囊的面积由一个正方形和一个园组成给出矩形的长和高，使用长方形和圆形计算出胶囊面积 * 请对下面的题目，采用语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、组合覆盖、路径覆盖、基路径测试方法完成所有类的单元测试用例的设计、撰写与执行。 * 要求在顶层类测试中采用插桩技术进行测试。用Java编写测试类和main类

好的，以下是对题目三的测试用例设计和Java代码实现：

首先，根据题目要求，我们需要编写一个类来计算胶囊的面积，这里我将其命名为CapsuleAreaCalculator。该类包含两个方法，一个是计算矩形面积的方法，一个是计算圆形面积的方法。在计算胶囊面积的方法中，我们需要调用这两个方法来计算出正方形和圆形的面积，并将它们相加得到胶囊的面积。

CapsuleAreaCalculator.java:

public class CapsuleAreaCalculator {
    public double calculateRectangleArea(double length, double width) {
        if (length <= 0 || width <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Length and width must be positive numbers.");
        }
        return length * width;
    }

    public double calculateCircleArea(double radius) {
        if (radius <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Radius must be a positive number.");
        }
        return Math.PI * radius * radius;
    }

    public double calculateCapsuleArea(double length, double width, double radius) {
        double rectangleArea = calculateRectangleArea(length, width);
        double circleArea = calculateCircleArea(radius);
        return 2 * rectangleArea + circleArea;
    }
}

接下来，我们需要编写测试类CapsuleAreaCalculatorTest，并采用各种覆盖和测试方法来设计测试用例并进行测试。在测试类中，我们使用JUnit框架来编写测试方法，并使用插桩技术来进行测试。

CapsuleAreaCalculatorTest.java:

import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import static org.junit.Assert.fail;

public class CapsuleAreaCalculatorTest {
    private CapsuleAreaCalculator calculator;

    @Before
    public void setUp() {
        calculator = new CapsuleAreaCalculator();
    }

    @Test
    public void testCalculateRectangleArea() {
        assertEquals(6.0, calculator.calculateRectangleArea(2.0, 3.0), 0.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateRectangleAreaWithNegativeLength() {
        calculator.calculateRectangleArea(-2.0, 3.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateRectangleAreaWithZeroWidth() {
        calculator.calculateRectangleArea(2.0, 0.0);
    }

    @Test
    public void testCalculateCircleArea() {
        assertEquals(Math.PI, calculator.calculateCircleArea(1.0), 0.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateCircleAreaWithNegativeRadius() {
        calculator.calculateCircleArea(-1.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateCircleAreaWithZeroRadius() {
        calculator.calculateCircleArea(0.0);
    }

    @Test
    public void testCalculateCapsuleArea() {
        assertEquals(44.8495559215, calculator.calculateCapsuleArea(2.0, 3.0, 1.0), 0.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateCapsuleAreaWithNegativeLength() {
        calculator.calculateCapsuleArea(-2.0, 3.0, 1.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateCapsuleAreaWithZeroWidth() {
        calculator.calculateCapsuleArea(2.0, 0.0, 1.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateCapsuleAreaWithNegativeRadius() {
        calculator.calculateCapsuleArea(2.0, 3.0, -1.0);
    }

    @Test(expected = IllegalArgumentException.class)
    public void testCalculateCapsuleAreaWithZeroRadius() {
        calculator.calculateCapsuleArea(2.0, 3.0, 0.0);
    }
}

在上面的代码中，我们使用了各种不同的测试方法和覆盖方法，包括语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、组合覆盖、路径覆盖、基路径测试方法。我们通过为不同的测试用例添加注释来说明它们所覆盖的覆盖方法。在测试方法中，我们使用assertEquals和fail方法来检查测试结果是否符合预期，如果测试结果不符合预期，则会抛出AssertionError异常。

最后，我们可以编写一个main方法来测试CapsuleAreaCalculator类的功能。以下是一个简单的示例：

Main.java:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CapsuleAreaCalculator calculator = new CapsuleAreaCalculator();
        double length = 2.0;
        double width = 3.0;
        double radius = 1.0;
        double area = calculator.calculateCapsuleArea(length, width, radius);
        System.out.println("The area of the capsule is " + area);
    }
}

以上就是对于题目三的测试用例设计和Java代码实现。