20155232 《Java程序设计》实验三实验报告

实验内容

Java敏捷开发与XP实践

实验内容

XP基础

XP核心实践

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。“敏捷流程”是一系列价值观和方法论的集合。

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准则

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。

（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。

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

实验三敏捷开发与XP实践-1

在IDEA中使用工具（Code->Reformate Code）把下面代码重新格式化，再研究一下Code菜单，找出一项让自己感觉最好用的功能。提交截图，加上自己学号水印。

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));

}

}

（三）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）。

实验三敏捷开发与XP实践-2

在码云上把自己的学习搭档加入自己的项目中，确认搭档的项目加入自己后，下载搭档实验二的Complex代码，加入不少于三个JUnit单元测试用例，测试成功后git add .; git commit -m "自己学号添加内容"；git push;

提交搭档项目git log的截图，包含上面git commit的信息，并加上自己的学号水印信息。
图一是将搭档20155232宣言加入自己的项目中，在码云上的显示。
图二是使用

git clone

将搭档的代码克隆下来，因为我们两个都是用虚拟机vim上传代码，所以我进入搭档的根目录中使用

find -name Complex.java

找到ComplexTest.java将代码拷贝到idea中进行JUnit测试。

图三是原本的测试用例通过的截图。
图四是我添加进去的测试用例成功的截图，出现green bar。
图五是将代码粘贴到vim中，使用

git add .

git commmit -m " "

git push origin master

进行上传之后，使用

git log

的截图。

图六在码云上也显示了相关信息。

（四）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。

一个完整的重构流程包括：

从版本控制系统代码库中Check out code
读懂代码（包括测试代码）
发现bad smell
Refactoring
运行所有的Unit Tests
往代码库中Check in code

将结对伙伴添加到项目中，我的结对伙伴的博客是20155215宣言
实验三敏捷开发与XP实践-3

参考 , Eclipse的内容替换成IDEA

完成重构内容的练习，下载搭档的代码，至少进行三项重构，提交重构后代码的截图，加上自己的学号水印。提交搭档的码云项目链接。
在vim中进入搭档的目录中，找到需要改写的原始代码：
将其复制粘贴到idea中，进行重构：

用Refactor中的Rname

重构。

2.用Refactor

中的Encapsulate Field...

再次重构。

3.继续用Extract Method...

对最后输出信息的语句进行重构

4.在Code

中选择Generate

，给Role类产生一个toString方法

5.重构后的代码及运行结果如下:

6.运行如下：

7.在搭档的项目下，进行git push 上传

8.在熙搭档的项目下，运行git log

查看上传记录：

实验三敏捷开发与XP实践－4

参考以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习，结合重构，git,代码标准。

提交学习成果码云链接和代表性成果截图，要有学号水印。

1.体验加解密---凯撒密码

加密过程：c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）

同样，解密过程可表示为：

m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数）

该程序既可用于加密又可用于解密。只要执行：

java Caesar 明文（要加密的字符串） 密钥（移动的位数）

在密钥前面加上负号，将运行解密。

加密：

解密：

加密Helloworld

解密Helloworld

2.Java对称加密-DES算法

本实例给出Java中创建对称密钥的步骤，并通过对象序列化方式保存在文件中。

运行java Skey_DES，在当前目录下将生成文件key1.dat，其中包含的密钥可以用于使用Triple-DES算法的加密和解密。

先创建文件输出流对象，在其参数中指定文件名，如keykb1.dat。然后执行文件输出流的write( )方法将第2步中得到的字节数组中的内容写入文件。

import java.io.*;

import java.security.*;

public class Skey_kb{

    public static void main(String args[]) throws Exception{

        FileInputStream f=new FileInputStream("key1.dat");

        ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

        Key k=(Key)b.readObject( );

        byte[ ] kb=k.getEncoded( );

        FileOutputStream  f2=new FileOutputStream("keykb1.dat");

       f2.write(kb);

        // 打印密钥编码中的内容

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

                 System.out.print(kb[i]+",");

        }

   }

}

输入java Skey_kb 运行程序，在程序的当前目录中将产生文件名为keykb1.dat的文件，屏幕输出如下：

此即程序中创建的密钥的编码内容，如果用文本编辑器打开keykb1.dat，看到的不是上面的数字而是类似下面的字符：

棄2 ?&驊 馤禖??僪*

3.Java非对称加密-RSA算法

输入java Skey_RSA运行程序，当前目录下将生成两个文件：Skey_RSA_pub.dat和Skey_RSA_priv.dat，前者保存着公钥，后者保存着私钥。

import java.security.*;

import java.security.spec.*;

import javax.crypto.*;

import javax.crypto.spec.*;

import javax.crypto.interfaces.*;

import java.security.interfaces.*;

import java.math.*;

import java.io.*;

public class Enc_RSA{

   public static void main(String args[]) throws Exception{

        String s="Hello World!";

        // 获取公钥及参数e,n

        FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat");

        ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

        RSAPublicKey  pbk=(RSAPublicKey)b.readObject( );

        BigInteger e=pbk.getPublicExponent();

        BigInteger n=pbk.getModulus();

        System.out.println("e= "+e);

        System.out.println("n= "+n);

        // 明文 m

        byte ptext[]=s.getBytes("UTF8");

        BigInteger m=new BigInteger(ptext);

        // 计算密文c,打印

        BigInteger c=m.modPow(e,n);

        System.out.println("c= "+c);

       // 保存密文

        String cs=c.toString( );

        BufferedWriter out=

             new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(

                new FileOutputStream("Enc_RSA.dat")));

        out.write(cs,0,cs.length( ));

        out.close( );

   }

}

程序最后将密文c打印出来，并以字符串形式保存在文件中。

运行程序

输入java Enc_RSA运行程序，得到如下结果：

中显示了公钥中的参数以及加密的结果c，这些都是很大的整数，n和c多达上百位。程序运行后密文c以字符串形式保存在文件Enc_RSA.dat中。

RSA算法解密的结果m是一个很大的整数，为了计算出其对应的字符串的值，先使用BigInteger类的toByteArray( )方法得到代表该整型数的字节数组，然后将数组中每个元素转换为字符，组成字符串。

import java.security.*;

import java.security.spec.*;

import javax.crypto.*;

import javax.crypto.spec.*;

import javax.crypto.interfaces.*;

import java.security.interfaces.*;

import java.math.*;

import java.io.*;

public class Dec_RSA{

   public static void main(String args[]) throws Exception{

       //读取密文

        BufferedReader in=

                new BufferedReader(new InputStreamReader(

new FileInputStream("Enc_RSA.dat")));

        String ctext=in.readLine();

        BigInteger c=new BigInteger(ctext);

       //读取私钥

        FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv.dat");

        ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

        RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );

        BigInteger d=prk.getPrivateExponent();

       //获取私钥参数及解密

        BigInteger n=prk.getModulus();

        System.out.println("d= "+d);

        System.out.println("n= "+n);

        BigInteger m=c.modPow(d,n);

       //显示解密结果

        System.out.println("m= "+m);

        byte[] mt=m.toByteArray();

        System.out.println("PlainText is ");

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

             System.out.print((char) mt[i]);

       }

    }

}

运行程序输入java Dec_RSA运行程序，得到如下结果：

其中显示了私钥中的参数以及解密的结果，其中整型的明文转换后显示出字符串“Hello World!”。

4.和结对的搭档一起将SEnc.java进行了一些修改：

PSP

步骤	耗时	百分比
需求分析	50分钟	25.00%
设计	50分钟	25.00%
代码实现	60分钟	30.00%
测试	20分钟	10.00%
分析总结	20分钟	10.00%

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