20145231《Java程序设计》第三次实验报告

实验三 敏捷开发与XP实现

实验内容

1. XP基础

2. XP核心实践

3. 相关工具

实验要求

1. 了解敏捷开发的基本方法以及XP软件开发的相关准则；了解代码编写的标准和原则；体会结对编程的好处；

2. 实践体会版本控制的方法及优势；

3. 利用重构完善代码；

4. 通过结对方式编写软件；

实验步骤

（一）敏捷开发与XP

敏捷开发（Agile Development）是一种以人为核心、迭代、循序渐进的开发方法

软件工程=开发流程+工具 软件=程序+软件工程 软件企业=软件+商业模式

极限编程(eXtreme Programming，XP)是是一种全新而快捷的软件开发方法

•XP是以开发符合客户需要的软件为目标而产生的一种方法论；

•XP是一种以实践为基础的软件工程过程和思想；

•XP认为代码质量的重要程度超出人们一般所认为的程度；

•XP特别适合于小型的有责任心的、自觉自励的团队开发需求不确定或者迅速变化的软件；

XP的法则:快速反馈、假设简单性、递增更改、提倡更改、优质工作；

XP的活动：编码、测试、倾听、设计；

XP实践：项目成员用户成功执行XP活动的技术通过XP实践来呈现；

（二）编码标准

编程标准包含：具有说明性的名字、清晰的表达式、直截了当的控制流、可读的代码和注释，以及在追求这些内容时一致地使用某些规则和惯用法的重要性。

•代码标准中很重要的一项是如何给包、类、变量、方法等标识符命名，Java中的一般的命名规则有:

要体现各自的含义

包、类、变量用名词

方法名用动宾

包名全部小写，如：io，awt

类名第一个字母要大写，如：HelloWorldApp

变量名第一个字母要小写，如：userName

方法名第一个字母要小写：setName

目前IDEA中已经能自动修改缩进格式如图：

（三）结对编程

结对编程是XP中的重要实践

•在合作中进行程序开发，在两种角色之间相互转换，培养团队精神。

（四）版本控制

•版本控制的好处：

1. 版本控制提供项目级的 undo（撤销） 功能：这意味着你的项目不会因为操作失误而丢失；

2. 版本控制允许多人在同一代码上工作， 只要遵守一定的控制原则就行：不会因代码覆盖而导致前人修改代码无效；

3. 版本控制系统保存了过去所作的修改的历史记录：可以知道谁修改了代码，查出原因；

版本控制系统还支持在主线上开发的同时发布多个软件版本：不必在软件发布时停下或冻结代码；

1. 版本控制也是项目级的时间机器，你可以选择任何一个时间， 精确地查看项目在当时的情况：是重现以前某个有问题的发布版本的基础；

•流行的版本控制工具有CVS，SVN，Git等；

•使用Git进行版本控制的实践（包括结对编程中代码的提交与下载）

不下载安装git到本地就只能使用最没有效率的复制粘贴。

按照代码托管步骤进行：

1. 下载安装gitAPP到本地，打开命令行模式，输入git指令，即可使用，如图：

1. 命令行模式下给git配置自己的用户名和邮箱，如图：

1. 配置ssh公钥步骤，如图：

配置成功：

1. 写好需要上传的项目：即Hello.java；

2. 准备工作完成，开始托管代码：

与git@osc建立连接：

找到需要上传项目的位置并Git Bush Here一下，在命令窗口中第二次建立连接（不再需要输入用户名和密码）：

输入相应指令如图：

git init git add git add. git commit git commit -m

push失败

在IDEA中配置并使用git更加方便快捷，如图：

push成功并与结对伙伴相互尝试下载：

（五）重构

重构(Refactor)，就是在不改变软件外部行为的基础上，改变软件内部的结构，使其更加易于阅读、易于维护和易于变更 。

•对重构功能的应用与实践

重命名

代码的封装

解决代码重复

•重构的好处（软件的修改与维护）

增加新功能；

原有功能有BUG；

改善原有程序的结构；

优化原有系统的性能 。

•哪些地方需要重构

最不能出现的就是代码的重复 Duplicated Code

最单纯的Duplicated Code就是［同一个class内的两个方法含有相同表达式(expression)］。这时候你需要做的就是采用Extract Method提炼出重复的代码，然后让这两个地点都调用被提炼出来的那一段代码。

另一种常见情况就是[两个互为兄弟(sibling)的subclasses内含有相同表达式]。要避免这种情况，只需要对两个classes都使用Extract Method，然后再对被提炼出的代码使用Pull Up Method，将它推入superclass内。

如果代码之间只是类似，并非完全相同，那么就得运用Extract Method将相似部分和差异部分割开，构成单独一个方法。然后你可能发现或许可以运用Form Template Method获得一个Template Method设计模式。

如果有些方法以不同的算法做相同的事，你可以择定其中较清晰的一个，并使用Substitute Algorithm将其它方法的算法替换掉。

如果两个毫不相关的classes内出现Duplicaded Code，你应该考虑对其中一个使用Extract Class，将重复代码提炼到一个独立class中，然后在另一个class内使用这个新class。但是，重复代码所在的方法也可能的确只应该属于某个class，另一个class只能调用它，抑或这个方法可能属于第三个class，而另两个classes应该引用这第三个class。你必须决定这个方法放在哪儿最合适，并确保它被安置后就不会再在其它任何地方出现。

•其他Bad Smell与相应的重构手法如下表所示：

（六）实践项目

结对伙伴网址：https://home.cnblogs.com/u/20145210ysy/

贡献均等，重构过程、TDD等，抱歉两天的时间内实在无法完成能力有限。

代码如下：

package resource;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;

@SuppressWarnings("serial")
public class MainClass extends JFrame {
    ControlSnake control;

    Toolkit kit;

    Dimension dimen;

    public static void main(String[] args) {
        new MainClass("my snake");
    }

    public MainClass(String s) {
        super(s);
        control = new ControlSnake();
        control.setFocusable(true);
        kit = Toolkit.getDefaultToolkit();
        dimen = kit.getScreenSize();

        add(control);
        setLayout(new BorderLayout());
        setLocation(dimen.width / 3, dimen.height / 3);// dimen.width/3,dimen.height/3
        setSize(FWIDTH, FHEIGHT);
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setResizable(false);
        setVisible(true);
    }

    public static final int FWIDTH = 315;

    public static final int FHEIGHT = 380;
}

package resource;

import java.util.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.Timer;
import java.util.Random;

@SuppressWarnings("serial")
public class ControlSnake extends JPanel implements ActionListener {
    Random rand;

    ArrayList<Point> list, listBody;

    String str, str1;

    static boolean key;

    int x, y, dx, dy, fx, fy, flag;

    int snakeBody;

    int speed;

    public ControlSnake() {
        snakeBody = 1;

        str = "上下左右方向键控制 P键暂停...";
        str1 = "现在的长度为:" + snakeBody;
        key = true;
        flag = 1;

        speed = 700;
        rand = new Random();
        list = new ArrayList<Point>();
        listBody = new ArrayList<Point>();

        x = 5;
        y = 5;
        list.add(new Point(x, y));
        listBody.add(list.get(0));

        dx = 10;
        dy = 0;

        fx = rand.nextInt(30) * 10 + 5;// 2
        fy = rand.nextInt(30) * 10 + 5;// 2

        setBackground(Color.WHITE);
        setSize(new Dimension(318, 380));

        final Timer time = new Timer(speed, this);
        time.start();

        addKeyListener(new KeyAdapter() {
            public void keyPressed(KeyEvent e) {
                if (e.getKeyCode() == 37) {
                    dx = -10;
                    dy = 0;
                } else if (e.getKeyCode() == 38) {
                    dx = 0;
                    dy = -10;
                } else if (e.getKeyCode() == 39) {
                    dx = 10;
                    dy = 0;
                } else if (e.getKeyCode() == 40) {
                    dx = 0;
                    dy = 10;
                } else if (e.getKeyCode() == 80) {
                    if (flag % 2 == 1) {
                        time.stop();
                    }
                    if (flag % 2 == 0) {
                        time.start();
                    }
                    flag++;
                }
            }
        });

    }

    public void paint(Graphics g) {
        g.setColor(Color.WHITE);
        g.fillRect(0, 0, 400, 400);
        g.setColor(Color.DARK_GRAY);
        g.drawLine(3, 3, 305, 3);
        g.drawLine(3, 3, 3, 305);
        g.drawLine(305, 3, 305, 305);
        g.drawLine(3, 305, 305, 305);
        g.setColor(Color.PINK);

        for (int i = 0; i < listBody.size(); i++) {
            g.fillRect(listBody.get(i).x, listBody.get(i).y, 9, 9);
        }
        g.fillRect(x, y, 9, 9);
        g.setColor(Color.ORANGE);
        g.fillRect(fx, fy, 9, 9);

        g.setColor(Color.DARK_GRAY);
        str1 = "现在的长度为:" + snakeBody;
        g.drawString(str, 10, 320);
        g.drawString(str1, 10, 335);
    }

    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        x += dx;
        y += dy;
        if (makeOut() == false) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "重新开始......");

            speed = 700;

            snakeBody = 1;

            x = 5;
            y = 5;

            list.clear();
            list.add(new Point(x, y));
            listBody.clear();
            listBody.add(list.get(0));

            dx = 10;
            dy = 0;

        }
        addPoint(x, y);
        if (x == fx && y == fy) {
            speed = (int) (speed * 0.8);// 速度增加参数
            if (speed < 200) {
                speed = 100;
            }
            fx = rand.nextInt(30) * 10 + 5;// 2
            fy = rand.nextInt(30) * 10 + 5;// 2
            snakeBody++;// 2
        } // 2
        repaint();
    }

    public void addPoint(int xx, int yy) {
        // 动态的记录最新发生的50步以内的移动过的坐标
        // 并画出最新的snakeBody
        if (list.size() < 100) {// 蛇身长度最长为100
            list.add(new Point(xx, yy));
        } else {
            list.remove(0);
            list.add(new Point(xx, yy));
        }
        if (snakeBody == 1) {
            listBody.remove(0);
            listBody.add(0, list.get(list.size() - 1));
        } else {
            listBody.clear();
            if (list.size() < snakeBody) {
                for (int i = list.size() - 1; i > 0; i--) {
                    listBody.add(list.get(i));
                }
            } else {
                for (int i = list.size() - 1; listBody.size() < snakeBody; i--) {
                    listBody.add(list.get(i));
                }
            }
        }
    }

    public boolean makeOut() {
        if ((x < 3 || y < 3) || (x > 305 || y > 305)) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < listBody.size() - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < listBody.size(); j++) {
                if (listBody.get(i).equals(listBody.get(j))) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
}

运行结果如图：

遇到的问题及解决方法

使用cmd命令行一开始托管代码失败了，经过在IDEA中设置的最后一步输入账号和密码时，发现修改过用户名，所以在更正了用户名后托管成功。

在实践项目中设计思路有一定问题，大体参照了前面同学的成果并尝试理解、改进。

比起用git add、git commit、git push的节奏托管代码，我现在还是比较倾向于简单的复制粘贴，可能是刚开始还不太适应，希望以后熟悉了它能真正带来便利。

Personal Software Process Time

步骤	耗时	百分比
需求分析	3hour	9.8%
设计代码实现	10hours	82%
测试	2hours	6.6%
分析总结	0.5hour	1.6%