2018-2019-2 20175227张雪莹《Java程序设计》实验三 《敏捷开发与XP实践》

2018-2019-2 20175227张雪莹《Java程序设计》

实验三 《敏捷开发与XP实践》

实验报告封面

• 课程：Java程序设计 班级：1752班 姓名：张雪莹 学号：20175227
• 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2019年4月29日
• 实验时间：--- 实验序号：实验三
• 实验名称：敏捷开发与XP实践
• 实验题目：
• 实验要求：
  • 完成实验三 敏捷开发与XP实践中的内容，参考Java密码学算法相关内容
  • 其中Eclipse相关的内容参考Intellj IDEA简易教程换成IDEA实现
  • 完成云班课中的检查点，也可以先完成实验报告，直接提交。注意不能只有截图，要有知识点，原理，遇到的问题和解决过程等说明。实验报告中一个检查点要有多张截图。
  • 发表实验报告博客，标题“学期（如2018-2019-2） 学号（如20175300）实验三《敏捷开发与XP实践》实验报告”

实验步骤

• 代码规范
  • 要求：
    • 敏捷开发与XP实践 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4795776.html, Eclipse的内容替换成IDEA
    • 参考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECCODESTANDARD 安装alibaba 插件，解决代码中的规范问题。
    • 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));
}
}

• IDEA中的插件，通过Jetbrains官方仓库安装：打开 Settings ->Plugins -> Marketplace在搜索框输入alibaba即可看到Alibaba Java Code Guidelines插件，点击Install进行安装，然后重启IDE生效:
  
  

- 在项目名称上单击右键，在弹出菜单上选择`编码规约扫描`：

- 在IDEA中使用工具（Code->Reformate Code）把下面代码重新格式化



- 下面简单介绍一下Code菜单中选项的简单用法：

- Override Methods：重载方法/新建方法

- Implement Methods：执行方法

- Generate：创建类里面任何字段的getter与setter方法

- Surround with：将某条语句被if、for等等封装语句括起

- Move Statement Down/up：将语句下移到后一模块之后

- Move line down：调换语句顺序

- Comment with Line/Block Comment：两种注释

- Reformat Code：将代码按标准格式缩进

• 结对编程

  • 要求：

    • 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。

  • 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。

  • 结对编程中有两个角色：

    • 驾驶员（Driver）是控制键盘输入的人。
    • 领航员（Navigator）起到领航、提醒的作用。

  • 邀请结对伙伴加入自己的仓库

    • 打开自己的码云项目
    • 点击管理->仓库成员管理->添加仓库成员->邀请用户

    

• 打开虚拟机，输入git clone 搭档码云链接
• 转到要添加代码的搭档目录下进行atom Complex.java和atom ComplexTest.java
  
  

• Complex代码为：

/**
 @author Xueying Zhang 20175227
 @date 2019/4/29 12:49.
*/
public class Complex{
   private double a;
   private double b;

   public Complex(double a, double b) {
       this.a = a;
       this.b = b;
   }

   public static double getRealPart(double a) {
       return a;
   }

   public static double getImagePart(double b) {
       return b;
   }

   public Complex ComplexAdd(Complex c) {
       return new Complex(a + c.a, b + c.b);
   }
   public Complex ComplexSub(Complex c) {
       return new Complex(a - c.a, b - c.b);
   }
   public Complex ComplexMulti(Complex c) {
       return new Complex(a * c.a - b * c.b, a * c.b + b * c.a);
   }
   public Complex ComplexDiv(Complex c) {
       return new Complex((a * c.b + b * c.a)/(c.b * c.b + c.a * c.a), (b * c.b + a * c.a)/(c.b * c.b + c.a * c.a));
   }

   public String toString() {
       String s = " ";
       if (b > 0) {
           s =  a + "+" + b + "i";
       }
       if (b == 0) {
           s =  a + "";
       }
       if (b < 0) {
           s = a + " " + b + "i";
       }
       return s;
   }
}

• 需要测试的方法有：getRealPart；getImagePart；ComplexAdd；ComplexSub；ComplexMulti；ComplexDiv
• 测试代码如下：

import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test;

public class ComplexTest extends TestCase {
   Complex com1=new Complex(1.0,2.0);
   Complex com2=new Complex(0.0,1.0);
   Complex com3=new Complex(1.0,0.0);
   Complex com4=new Complex(-1.0,-2.0);

   public void testgetRealPart()throws Exception{//测试getRealPart方法
       assertEquals(2.7,Complex.getRealPart(2.7));
       assertEquals(-2.7,Complex.getRealPart(-2.7));
       assertEquals(5.0,Complex.getRealPart(5.0));
       assertEquals(0.0,Complex.getRealPart(0.0));
   }
   public void testgetImagePart()throws Exception{//测试getImagePart方法
       assertEquals(2.7,Complex.getImagePart(2.7));
       assertEquals(-2.7,Complex.getImagePart(-2.7));
       assertEquals(5.0,Complex.getImagePart(5.0));
       assertEquals(0.0,Complex.getImagePart(0.0));
   }
   public void testComplexAdd()throws Exception{//测试ComplexAdd方法
       assertEquals("1.0+3.0i",com1.ComplexAdd(com2).toString());
       assertEquals("2.0+2.0i",com1.ComplexAdd(com3).toString());
       assertEquals("1.0+1.0i",com2.ComplexAdd(com3).toString());
       assertEquals("0.0",com1.ComplexAdd(com4).toString());
   }
   public void testComplexSub()throws Exception{//测试ComplexSub方法
       assertEquals("1.0+1.0i",com1.ComplexSub(com2).toString());
       assertEquals("0.0+2.0i",com1.ComplexSub(com3).toString());
       assertEquals("-1.0+1.0i",com2.ComplexSub(com3).toString());
       assertEquals("2.0+4.0i",com1.ComplexSub(com4).toString());
   }
   public void testComplexMulti()throws Exception{//测试ComplexMulti方法
       assertEquals("-2.0+1.0i",com1.ComplexMulti(com2).toString());
       assertEquals("1.0+2.0i",com1.ComplexMulti(com3).toString());
       assertEquals("0.0+1.0i",com2.ComplexMulti(com3).toString());
       assertEquals("3.0 -4.0i",com1.ComplexMulti(com4).toString());
   }
   public void testComplexDiv()throws Exception{//测试ComplexDiv方法
       assertEquals("1.0+2.0i",com1.ComplexDiv(com2).toString());
       assertEquals("2.0+1.0i",com1.ComplexDiv(com3).toString());
       assertEquals("1.0",com2.ComplexDiv(com3).toString());
       assertEquals("-0.8 -1.0i",com1.ComplexDiv(com4).toString());
   }
}

• 运行示例（此处由虚拟机中atom更改为windows中IDEA编写，因为方便运用junit单元测试）如下：
  
  

• 上传至码云：
  
  

• 重构

  • 要求
    • 实验三 敏捷开发与XP实践 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4795776.html, 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。
  • 概念：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 。
  • 前提：不改变软件外部行为；来确保重构的安全
  • 如何做到不改变软件外部行为？
    • 重构后的代码要能通过单元测试
  • 修改软件的四种动机：
    • 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 。
  • 臭味道（Bad Smell）的代码及其重构方法：

• 完整的重构流程：

  • 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

• 练习：

• 重构前代码：

       class XiyoujiRenwu{
        float height,weight;
        String head,ear;
        void speak(String s){
            head ="歪着头";
            System.out.println(s);
        }
    }
    public class Example4_3{
        public static void main(String args[]){
            XiyoujiRenwu zhubajie,sunwukong;
            zhubajie = new XiyoujiRenwu();
            sunwukong = new XiyoujiRenwu();
            zhubajie.height = 1.80f;
            zhubajie.head = "大头";
            zhubajie.ear = "一双大耳朵";
            sunwukong.height = 1.62f;
            sunwukong.weight = 1000f;
            sunwukong.head = "秀发飘飘";
            System.out.println("zhubajie的身高"+zhubajie.height);
            System.out.println("zhubajie的头"+zhubajie.head);
            System.out.println("sunwukong的重量"+sunwukong.height);
            System.out.println("sunwukong.head"+sunwukong.head);
            zhubajie.speak("俺老猪我想娶媳妇");
            System.out.println("zhubajie现在的头："+zhubajie.head);
            sunwukong.speak("老孙我重1000斤，我想骗猪八戒背我");
            System.out.println("sunwukong现在的头:"+sunwukong.head);
        }
    }

• 代码中存在的问题：

  • 类命名方法未遵守驼峰规则
  • 成员变量未封装
  • 类中方法未封装

• 重构后代码
  
  

• Java密码学算法

  • 要求
    • 参考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6683948.html，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。
  • 安全问题可以归结为安全的三个属性（CIA金三角）：
    • 机密性（Confidentiality）
    • 完整性（Integrity）
    • 可用性（Availability）
  • 密码学： 主要是研究保密通信和信息保密的学科， 包括信息保密传输和信息加密存储等。密码学包含密码编码学（ Cryptography） 和密码分析学（Cryptanalyst） 两个分支。
  • Java安全体系结构总共分为4个部分：
    • JCA（ Java Cryptography Architecture， Java加密体系结构）：JCA提供基本的加密框架， 如证书、 数字签名、消息摘要和密钥对产生器。
    • JCE（ Java Cryptography Extension， Java加密扩展包）：JCE在JCA的基础上作了扩展， 提供了各种加密算法、 消息摘要算法和密钥管理等功能。JCE的实现主要在javax.crypto包（ 及其子包） 中
    • JSSE（ Java Secure Sockets Extension， Java安全套接字扩展包）：JSSE提供了基于SSL（ Secure Sockets Layer，安全套接字层） 的加密功能。 在网络的传输过程中， 信息会经过多个主机（很有可能其中一台就被窃听） ， 最终传送给接收者， 这是不安全的。这种确保网络通信安全的服务就是由JSSE来提供的。
    • JAAS（ Java Authentication and Authentication Service， Java鉴别与安全服务）：JAAS提供了在Java平台上进行用户身份鉴别的功能。
  • 我与结对伙伴共同编写凯撒密码加解密算法代码如下：
    • 初始代码：
      
      

• 规范代码

• 代码为：

• Caesar.java

/**
 * @author Xueying Zhang 20175227
 * @date 2019/4/29 19:46.
 */

public class Caesar {
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        String s=args[0];
        int key=Integer.parseInt(args[1]);
        Movement m=new Movement();
        int n=s.length();
        String es="";
        for(int i=0;i<s.length();i++){
            char c=s.charAt(i);
            if(c >= 'a' && c <= 'z'){
                es=m.realizeMove(n,c,key,'a','z');
            }
            else if (c >= 'A' && c <= 'Z'){
                es=m.realizeMove(n,c,key,'A','Z');
            }
        }
        System.out.println(es);
    }
}

• Movement.java

/**
 * @author Xueying Zhang 20175227
 * @date 2019/4/29 20:33.
 */
public class Movement {
    String es="";
    public  String  realizeMove(int n,char c,int key,char a,char b){
             //移动key%26位
             c+=key%26;
             if(c<a) {
                 c+=26;
                 //向左超界
             }
             if(c>b) {
                 c-=26;
                 //向右超界
             }
             es+=c;
         return es;
    }
}

• 运行结果
  
  

实验中遇到的问题和解决过程

• 问题1：在实现第一步代码规范时，下面提示需要注释作者信息，我之前并没有设置过，于是出现了上文截图中系统默认的作者信息。
• 问题1解决办法：在IDEA中选Settings->Editor->File and Code Templates->Class在程序框中输入：

     /**
       *@author xxx
       *@date ${DATE} ${TIME}.
       */

再次重新新建class就能看见有作者信息注释了：

感悟和收获

• 通过本次实验，学习了如何使代码规范，代码重构，Java中密码算法的实现等内容。
• 我意识到平时自己的编程中有很多不规范的地方和缺少注释的地方，注意这些方面可以使自己的程序可读性更高。
• 实验二时，老师教授了很多关于编程的原则，使得我的思维从会编程到便好程，但是对于更改“bad smell”程序时，在不知道可以使用代码重构的情况下，这个任务会显得很麻烦，重复工作很多；在此次实验过后，有了效率更高的办法解决该问题，同时也感受到了IDEA功能的强大。
• 本次实验还get了码云仓库新技能，可以在仓库中添加成员，这对于结对编程来说很方便，一定程度上提高了结对编程效率。

代码托管

• 我的码云
• 我的小伙伴的码云

参考资料

• https://blog.csdn.net/weixin_42254058/article/details/81219931