20135119_涂文斌实验三敏捷开发与XP实践

北京电子科技学院（BESTI）

实验报告

课程： Java 班级：1351 姓名：涂文斌学号：20135119

成绩：指导教师：娄嘉鹏实验日期：2015.6.2

实验密级：预习程度：实验时间：15：30~18:00

仪器组次：必修/选修：选修实验序号：（三）

实验名称：敏捷开发与XP实践

实验目的：

1.XP基础

2.XP核心实践

3.相关工具

实验要求：

1.没有Linux基础的同学建议先学习《Linux基础入门（新版）》《Vim编辑器》课程

2.完成实验、撰写实验报告，实验报告以博客方式发表在博客园，注意实验报告重点是运行结果，遇到的问题(工具查找，安装，使用，程序的编辑，调试，运行等)、解决办法（空洞的方法如“查网络”、“问同学”、“看书”等一律得0分）以及分析（从中可以得到什么启示，有什么收获，教训等）。报告可以参考范飞龙老师的指导

3. 严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施。

实验步骤：

（一）敏捷开发与XP

1、软件工程

软件工程是把系统的、有序的、可量化的方法应用到软件的开发、运营和维护上的过程。

软件开发流程的目的是为了提高软件开发、运营、维护的效率，并提高软件的质量、用户满意度、可靠性和软件的可维护性。软件开发很重要的一点不是看你能对多少理论讲的头头是道，还要看你对相关工具应用的如何，比如Java中单元测试要和JUnit的应用结合起来，建模要和Umbrello或StarUML的应用结合起来。编程学习是一个习而学的过程。一个常见的公式是：软件工程=开发流程+工具邹欣老师给出的两个公式:软件=程序+软件工程和软件企业=软件+商业模式

2、极限编程(eXtreme Programming，XP)

是一种全新而快捷的软件开发方法。XP团队使用现场客户、特殊计划方法和持续测试来提供快速的反馈和全面的交流：

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软件开发是什么样的通过 XP准则来表达：

沟通：XP认为项目成员之间的沟通是项目成功的关键，并把沟通看作项目中间协调与合作的主要推动因素。
简单：XP假定未来不能可靠地预测，在现在考虑它从经济上是不明智的，所以不应该过多考虑未来的问题而是应该集中力量解决燃眉之急。
反馈：XP认为系统本身及其代码是报告系统开发进度和状态的可靠依据。系统开发状态的反馈可以作为一种确定系统开发进度和决定系统下一步开发方向的手段。
勇气：代表了XP认为人是软件开发中最重要的一个方面的观点。在一个软件产品的开发中人的参与贯穿其整个生命周期，是人的勇气来排除困境，让团队把局部的最优抛之脑后，达到更重大的目标。表明了XP对“人让项目取得成功”的基本信任态度。

一项实践在XP环境中成功使用的依据通过XP的法则呈现，包括：快速反馈、假设简单性、递增更改、提倡更改、优质工作。

XP软件开发的基石是XP的活动，包括：编码、测试、倾听、设计。

（二）编码标准

编写代码一个重要的认识是“程序大多时候是给人看的”，编程标准使代码更容易阅读和理解，甚至可以保证其中的错误更少。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。

下面来看一个例子：

public class CodeStandard {public static void main(String [] args){

StringBuffer buffer = new StringBuffer();

buffer.append('S');buffer.append("tringBuffer");

System.out.println(buffer.charAt(1));

System.out.println(buffer.capacity());

System.out.println(buffer.indexOf("tring"));

System.out.println("buffer = " + buffer.toString());

if(buffer.capacity()<20)buffer.append("1234567");

for(int i=0; i<buffer.length();i++)

System.out.println(buffer.charAt(i));

}

程序没有最基本的缩进，让人读起来很费劲，这个问题在Eclipse中比较容易解决，我们单击Eclipse菜单中的source（源码）->Format(格式) 或用快捷键Ctrl+Shift+F就可以按Eclipse规定的规范缩进，效果如下：

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，能很好的命名可以让自己的代码立马上升一个档次。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
...

标识符名字应当直观且可以拼读，可望文知意，不必进行“解码”，一般采用英文单词或其组合，便于记忆和阅读，切忌使用汉语拼音来命名，用词要准确例如“当前值”应该起名currentValue，写成nowValue就不准确了，但还凑合，写成dqz(dang qian zhi 首字母)就是笑话了。

标识符的长度“min-length && max-information”的原则，比如：maxVal 比maxValueUntilOverflow要好些，可以通过去元音法把变量名变短，如returnValue->rtnVal，message->msg；一般全局变量用具有说明性的名字，局部变量用短名字：单字符的名字，常见的如i，j，k等用作局部变量。

代码标准由如下图表示出：

（三）结对编程

结对编程是XP中的重要实践。在结对编程模式下，一对程序员肩并肩、平等地、互补地进行开发工作。

如何结对编程，为何要结对编程，大家参考一下结对编程和两人合作，重点是：

驾驶员：写设计文档，进行编码和单元测试等XP开发流程。
领航员：审阅驾驶员的文档、驾驶员对编码等开发流程的执行；考虑单元测试的覆盖率；思考是否需要和如何重构；帮助驾驶员解决具体的技术问题。
驾驶员和领航员不断轮换角色，不要连续工作超过一小时，每工作一小时休息15分钟。领航员要控制时间。
主动参与。任何一个任务都首先是两个人的责任，也是所有人的责任。没有“我的代码”、“你的代码”或“他/她的代码”，只有“我们的代码”。

只有水平上的差距，没有级别上的差异。两人结对，尽管可能大家的级别资历不同，但不管在分析、设计或编码上，双方都拥有平等的决策权利。

（四）版本控制

XP的集体所有制意味着每个人都对所有的代码负责；这一点，反过来又意味着每个人都可以更改代码的任意部分。结对编程对这一实践贡献良多：借由在不同的结对中工作，所有的程序员都能看到完全的代码。集体所有制的一个主要优势是提升了开发程序的速度，因为一旦代码中出现错误，任何程序员都能修正它。这意味着代码要放到一个大家都能方便获取的地方，我们叫代码仓库。这引出另外一个话题叫版本控制（Version Control）。

Git使用方法如下：

1、如果对Git不熟悉，推荐先学习Git课程

2、开始实验时，如果您已经有了该课程的代码仓库则会自动同步（git pull）到实验环境中/home/shiyanlou/Code目录，如果还没有创建过则会自动创建并同步

3、进入到实验环境中修改代码，完成后需要依次执行下述命令即可提交，克隆其他用户代码仓库只需要知道对方的仓库链接，我们鼓励在别人代码基础上修改：

$git clone http://git.shiyanlou.com/rocedu/shiyanlou_cs212

·我们给一个HelloWorld的例子：首先进入Code目录，你会发现有了shiyanlou_cs212目录，进入shiyanlou_cs212，如下图所示：

创建HelloWorld目录，如下图所示：

创建并编辑HelloWorld.java文件，如下图所示：

编辑HelloWorld.java时，在最底层点点esc 键，出现normal后打：wq

注意一点，往代码库提交的代码一定编译、运行、测试都没有问题的代码，我们上面测试代码没有问题了，就可以提交了：

如图：我们可以先用git status查看一下代码状态，显示有未跟踪的代码，并建议用git add <file>...添加，我们使用git add HelloWorld.* 把要提交的文件的信息添加到索引库中。当我们使用git commit时，git将依据索引库中的内容来进行文件的提交。这只是在本地操作，关闭实验环境，会删除代码的，如果想把代码保存到远程托管服务器中，需要使用git push，实验完成前，一定不要忘了使用git push，否则就是相当于你在Word中编辑了半天文件最后却没有保存。

编译、运行、测试没有问题后进行提交，这儿使用的是git commit -a：

我们可以通过git log查看代码提交记录：

（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。

重构中一个非常关键的前提就是“不改变软件外部行为”，它保证了我们在重构原有系统的同时，不会为原系统带来新的BUG，以确保重构的安全。如何保证不改变软件外部行为？重构后的代码要能通过单元测试。如何使其更加易于阅读、易于维护和易于变更？设计模式给出了重构的目标。

我们在编码标准中说“给标识符命名”是程序员一项重要技能，以前没有这个意识，现在知道了怎么办？没问题，上图中重构的第一项功能就是Rename,可以给类、包、方法、变量改名字。例如这有个ABC类：

这个类，类名，方法名和方法的参数名都有问题，没有注释的话是无法理解代码的。我们可以使用Eclipse中的重构功能来改名。修改方法是，用鼠标单击要改的名字，选择Eclipse中菜单中的Refactor->Rename...：

重构完的效果如下：

学过C语言的学生学Java时常犯的毛病是不会封装，该用类的地方都用了结构体。比如要定义一个类Student,会出现这样的代码：

将name选中：

Eclipse中菜单中的Refactor->Encapsulate Field...：

注意分析一下重构前后的代码变化：

同样可以封装id和age两个成员变量，结果如下：

上面第34，35行还是有问题的，每次打印学生信息都这么写代码违反了DRY（Don’t Repeat Yourself）原则，造成代码重复，正常的重构可以使用Eclipse中的Extract Method...,如下图：

由于Java中所有的类都有个专门的toString方法，我们使用Eclipse中Source->Generate toString()... 给Student类产生一个toString方法,

修改main的代码，结果如下：

（六）实践项目

1. 以结对编程的方式编写一个软件，Blog中要给出结对同学的Blog网址，可以拍照展现结对编程情况，可以参考一下其他学校的作业：

代码如下（部分截图）：

Block.java

package my2048;

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

@SuppressWarnings("serial")
public class Block extends JLabel {
private int value;

public Block() {
value = 0;
setFont(new Font("font", Font.PLAIN, 40));
setBackground(Color.gray);

}

public int getValue() {
return value;
}

public void setValue(int value) {
this.value = value;
String text = String.valueOf(value);
if (value != 0)
setText(text);
else
setText("");
setColor();
}

public void setColor() {
switch (value) {
case 0:
setBackground(Color.gray);
break;
case 2:
setBackground(new Color(238, 228, 218));
break;
case 4:
setBackground(new Color(238, 224, 198));
break;
case 8:
setBackground(new Color(243, 177, 116));
break;
case 16:
setBackground(new Color(243, 177, 116));
break;
case 32:
setBackground(new Color(248, 149, 90));
break;
case 64:
setBackground(new Color(249, 94, 50));
break;
case 128:
setBackground(new Color(239, 207, 108));
break;
case 256:
setBackground(new Color(239, 207, 99));
break;
case 512:
setBackground(new Color(239, 203, 82));
break;
case 1024:
setBackground(new Color(239, 199, 57));
break;
case 2048:
setBackground(new Color(239, 195, 41));
break;
case 4096:
setBackground(new Color(255, 60, 57));
break;
}
}
}

My2048.java

代码如下（部分截图）：

Operation.java

代码如下：

2、程序GUI界面：

3、实验报告中统计自己的PSP(Personal Software Process)时间

步骤	耗时	百分比
需求分析		15%
设计		30%
代码实现		30%
测试		20%
分析总结		5%

（七）遇到的问题及解决方法

Question 1.在git基本运用中对vi命令并不熟悉，以至于不能知道如何退出继续执行下面的程序。

答：通过查询网络找到了“：wq”命令保存当前.java文件，从而使得实验能够继续进行下去。

Question 2.在重构的试验中：当需要对多个成员变量经行封装时可能出现重复，破坏了DRY(Don't Repeat Yourself)原则。

答：正常的重构可以使用Eclipse中的Extract Method,因为它当中有个专门的toString方法

（八）实验体会

　　通过这次实验，我收获很大，学到了如何正确的去对待一次编写程序的过程，它不单单是一种技能，更是一种态度。里面的内容也对今后的编程（不仅仅是java）起到了指导，而对于git的使用，我觉得通过不断的使用，总能熟能生巧，掌握非常彻底。希望下次能收获更多。

（九）队友Blog:

http://www.cnblogs.com/20135121conan/