2018-2019-2 20175227張雪瑩《Java程序設計》實驗三《敏捷開發與XP實踐》

時間 2019-11-12

標籤 Java程序設計實驗敏捷開發與XP實踐欄目 Java 简体版

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2018-2019-2 20175227張雪瑩《Java程序設計》

實驗三《敏捷開發與XP實踐》

實驗報告封面

課程：Java程序設計班級：1752班姓名：張雪瑩學號：20175227
指導教師：婁嘉鵬 實驗日期：2019年4月29日
實驗時間：--- 實驗序號：實驗三
實驗名稱：敏捷開發與XP實踐
實驗題目：
實驗要求：
- 完成實驗三敏捷開發與XP實踐中的內容，參考Java密碼學算法相關內容
- 其中Eclipse相關的內容參考Intellj IDEA簡易教程換成IDEA實現
- 完成雲班課中的檢查點，也能夠先完成實驗報告，直接提交。注意不能只有截圖，要有知識點，原理，遇到的問題和解決過程等說明。實驗報告中一個檢查點要有多張截圖。
- 發表實驗報告博客，標題「學期（如2018-2019-2）學號（如20175300）實驗三《敏捷開發與XP實踐》實驗報告」

實驗步驟

代碼規範
- 要求：
  - 敏捷開發與XP實踐 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4795776.html, Eclipse的內容替換成IDEA
  - 參考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECCODESTANDARD 安裝alibaba 插件，解決代碼中的規範問題。
  - 在IDEA中使用工具（Code->Reformate Code）把下面代碼從新格式化，再研究一下Code菜單，找出一項讓本身感受最好用的功能。提交截圖，加上本身學號水印。
```
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，經過Jetbrains官方倉庫安裝：打開 Settings ->Plugins -> Marketplace在搜索框輸入alibaba便可看到Alibaba Java Code Guidelines插件，點擊Install進行安裝，而後重啓IDE生效:
  html
- 在項目名稱上單擊右鍵，在彈出菜單上選擇編碼規約掃描：
- 在IDEA中使用工具（Code->Reformate Code）把下面代碼從新格式化
- 下面簡單介紹一下Code菜單中選項的簡單用法：
  - Override Methods：重載方法/新建方法
  - Implement Methods：執行方法
  - Generate：建立類裏面任何字段的getter與setter方法
  - Surround with：將某條語句被if、for等等封裝語句括起
  - Move Statement Down/up：將語句下移到後一模塊以後
  - Move line down：調換語句順序
  - Comment with Line/Block Comment：兩種註釋
  - Reformat Code：將代碼按標準格式縮進
結對編程
- 要求：
  - 在碼雲上把本身的學習搭檔加入本身的項目中，確認搭檔的項目加入本身後，下載搭檔實驗二的Complex代碼，加入很多於三個JUnit單元測試用例，測試成功後git add .; git commit -m "本身學號添加內容"；git push;
  - 提交搭檔項目git log的截圖，包含上面git commit的信息，並加上本身的學號水印信息。
- 結對編程是XP中的重要實踐。在結對編程模式下，一對程序員肩並肩、平等地、互補地進行開發工做。
- 結對編程中有兩個角色：
  - 駕駛員（Driver）是控制鍵盤輸入的人。
  - 領航員（Navigator）起到領航、提醒的做用。
- 邀請結對夥伴加入本身的倉庫
  - 打開本身的碼雲項目
  - 點擊管理->倉庫成員管理->添加倉庫成員->邀請用戶

打開虛擬機，輸入git clone 搭檔碼雲連接
轉到要添加代碼的搭檔目錄下進行atom Complex.java和atom ComplexTest.java

Complex代碼爲：

/**
 @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;
   }
}

須要測試的方法有：getRealPart；getImagePart；ComplexAdd；ComplexSub；ComplexMulti；ComplexDiv
測試代碼以下：

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{//測試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{//測試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{//測試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{//測試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{//測試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{//測試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());
   }
}

運行示例（此處由虛擬機中atom更改成windows中IDEA編寫，由於方便運用junit單元測試）以下：
java
上傳至碼雲：
重構
- 要求
  - 實驗三敏捷開發與XP實踐 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4795776.html, Eclipse的內容替換成IDEA
  - 完成重構內容的練習，下載搭檔的代碼，至少進行三項重構，提交重構後代碼的截圖，加上本身的學號水印。提交搭檔的碼雲項目連接。
- 概念：重構(Refactor)，就是在不改變軟件外部行爲的基礎上，改變軟件內部的結構，使其更加易於閱讀、易於維護和易於變動。
- 前提：不改變軟件外部行爲；來確保重構的安全
- 如何作到不改變軟件外部行爲？
  - 重構後的代碼要能經過單元測試
- 修改軟件的四種動機：
  - 增長新功能；
  - 原有功能有BUG；
  - 改善原有程序的結構；
  - 優化原有系統的性能。
- 臭味道（Bad Smell）的代碼及其重構方法：
完整的重構流程：
- 從版本控制系統代碼庫中Check out code
- 讀懂代碼（包括測試代碼）
- 發現bad smell
- Refactoring
- 運行全部的Unit Tests
- 往代碼庫中Check in code
練習：
重構前代碼：git

class XiyoujiRenwu{
        float height,weight;
        String head,ear;
        void speak(String s){
            head ="歪着頭";
            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 = "大頭";
            zhubajie.ear = "一雙大耳朵";
            sunwukong.height = 1.62f;
            sunwukong.weight = 1000f;
            sunwukong.head = "秀髮飄飄";
            System.out.println("zhubajie的身高"+zhubajie.height);
            System.out.println("zhubajie的頭"+zhubajie.head);
            System.out.println("sunwukong的重量"+sunwukong.height);
            System.out.println("sunwukong.head"+sunwukong.head);
            zhubajie.speak("俺老豬我想娶媳婦");
            System.out.println("zhubajie如今的頭："+zhubajie.head);
            sunwukong.speak("老孫我重1000斤，我想騙豬八戒揹我");
            System.out.println("sunwukong如今的頭:"+sunwukong.head);
        }
    }

代碼中存在的問題：
- 類命名方法未遵照駝峯規則
- 成員變量未封裝
- 類中方法未封裝
重構後代碼

Java密碼學算法
- 要求
  - 參考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6683948.html，以結對的方式完成Java密碼學相關內容的學習，結合重構，git,代碼標準。
  - 提交學習成果碼雲連接和表明性成果截圖，要有學號水印。
- 安全問題能夠歸結爲安全的三個屬性（CIA金三角）：
  - 機密性（Confidentiality）
  - 完整性（Integrity）
  - 可用性（Availability）
- 密碼學：主要是研究保密通訊和信息保密的學科，包括信息保密傳輸和信息加密存儲等。密碼學包含密碼編碼學（ Cryptography）和密碼分析學（Cryptanalyst）兩個分支。
- Java安全體系結構總共分爲4個部分：
  - JCA（ Java Cryptography Architecture， Java加密體系結構）：JCA提供基本的加密框架，如證書、數字簽名、消息摘要和密鑰對產生器。
  - JCE（ Java Cryptography Extension， Java加密擴展包）：JCE在JCA的基礎上做了擴展，提供了各類加密算法、消息摘要算法和密鑰管理等功能。JCE的實現主要在javax.crypto包（及其子包）中
  - JSSE（ Java Secure Sockets Extension， Java安全套接字擴展包）：JSSE提供了基於SSL（ Secure Sockets Layer，安全套接字層）的加密功能。在網絡的傳輸過程當中，信息會通過多個主機（頗有可能其中一臺就被竊聽），最終傳送給接收者，這是不安全的。這種確保網絡通訊安全的服務就是由JSSE來提供的。
  - JAAS（ Java Authentication and Authentication Service， Java鑑別與安全服務）：JAAS提供了在Java平臺上進行用戶身份鑑別的功能。
- 我與結對夥伴共同編寫凱撒密碼加解密算法代碼以下：
  - 初始代碼：
規範代碼程序員
代碼爲：算法
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){
             //移動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;
    }
}

運行結果

實驗中遇到的問題和解決過程

問題1：在實現第一步代碼規範時，下面提示須要註釋做者信息，我以前並無設置過，因而出現了上文截圖中系統默認的做者信息。
問題1解決辦法：在IDEA中選Settings->Editor->File and Code Templates->Class在程序框中輸入：

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

再次從新新建class就能看見有做者信息註釋了：編程

感悟和收穫

經過本次實驗，學習瞭如何使代碼規範，代碼重構，Java中密碼算法的實現等內容。
我意識到平時本身的編程中有不少不規範的地方和缺乏註釋的地方，注意這些方面可使本身的程序可讀性更高。
實驗二時，老師教授了不少關於編程的原則，使得個人思惟從會編程到便好程，可是對於更改「bad smell」程序時，在不知道可使用代碼重構的狀況下，這個任務會顯得很麻煩，重複工做不少；在這次實驗事後，有了效率更高的辦法解決該問題，同時也感覺到了IDEA功能的強大。
本次實驗還get了碼雲倉庫新技能，能夠在倉庫中添加成員，這對於結對編程來講很方便，必定程度上提升告終對編程效率。