2018-2019-2 20175320實驗三《敏捷開發與XP實踐》實驗報告

2018-2019-2 20175320實驗三《敏捷開發與XP實踐》實驗報告

1、實驗步驟及內容

軟件工程是把系統的、有序的、可量化的方法應用到軟件的開發、運營和維護上的過程。軟件工程包括下列領域：軟件需求分析、軟件設計、軟件構建、軟件測試和軟件維護。軟件工程一般是開發流程與開發工具的組合，而敏捷和極限編程就是開發方法的一部分。
敏捷開發

• 敏捷開發是一種以人爲核心、迭代、按部就班的開發方法。
  極限編程（XP）
• 極限編程是一種全新而快捷的軟件開發方法，其包括溝通、簡單、反饋、勇氣這幾項準則；編碼、測試、傾聽、設計這幾項活動；編碼標準，結對編程，代碼集體全部，測試，重構等12項實踐。
  本次實驗中咱們對編碼標準，結對編程，代碼集體全部，測試，重構這幾項實踐進行練習。

（一）編碼標準——使用阿里的編碼標準並藉助阿里開放的IDE檢測插件對代碼進行規範。

在這一步驟中咱們主要須要安裝阿里的格式插件並使用插件以及IDEA中的Code工具對代碼進行規範並格式化。
一、在IDEA中安裝Alibaba Java Code Guide lines並重啓IDEA。
二、打開一個項目用於代碼規範，這裏我使用的是之前測試數據庫鏈接的MessageDAODemo等類。
三、右鍵點擊src，選擇編碼規約掃描便可在下面的窗口中查看是否符合規範，如不符合能夠查看不符合的具體位置以及相應問題。

四、找到定位到的行，根據中文提示將問題解決，這裏的MessageDAO因爲特殊狀況能夠不使用駝峯規則。

五、新建一個CodeStandard類，並使用IDEA中的Code->Reformate Code對代碼進行格式化，在Code工具中還能夠進行插入、重寫方法以及添加註釋等一系列格式化的操做。

（二）結對編程，代碼集體全部，測試——瞭解結對編程，並在碼雲上把本身的學習搭檔加入本身的項目中，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。

結對編程在作「小學四則運算題目」這一項目時已經體會過了。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，兩人分別充當駕駛員以及領航員的角色。而代碼集體全部咱們是經過git實現的，經過git咱們不只可讓全部人項目參與人都能修改代碼，還能夠對舊版本進行修改，並在新版本出問題時及時找到能實現部分功能的舊版本。實驗二中咱們已經對測試驅動的程序開發有所瞭解，在本次實驗中須要使用junit添加單元測試用例，並對之前的代碼進行測試。
一、在碼雲中的倉庫界面中點擊管理->添加管理員，並將連接發送給搭檔，將搭檔添加爲管理員，搭檔也須要按一樣的操做將我添加爲管理員。
二、成爲搭檔倉庫的管理員後，在搭檔的倉庫中添加公鑰，並將搭檔的倉庫克隆。
三、找到Complex代碼，在倉庫中新建一個文件夾並添加Complex代碼以及本身的測試類ComplexTest。
四、使用junit進行測試，編寫測試用例，直到全部實際值都與預期值相符，具體步驟請見實驗二的報告。

五、將添加內容經過git上傳到搭檔的倉庫中，並使用git log命令查看上傳記錄。

（三）重構——使用阿里的插件進行代碼規約掃描，並使用IDEA的refactor菜單對代碼進行重構

重構，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。而IDEA的重構菜單能使咱們的修改更加便捷。
一、這裏我選用的是搭檔的Complex類，按照上一部分的過程對代碼進行規約掃描，發現有變量的命名不符合駝峯規則，因而使用refactor菜單中的rename選項變量進行批量的改變名字。


二、還存在有類沒有添加建立者的信息，點擊圖示位置，在窗口的右側能夠一鍵添加建立者的信息。


三、窗口顯示還須要使用javadoc規範，因而在所需更改行將註釋改成/**內容**/格式。

（四）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。

使用Java的JCE能夠很方便的實現加密和解密，在本次實驗中咱們使用Java來實現使用凱撒密碼、對稱密碼、非對稱密碼對字符串進行加密，以及使用密鑰協定建立密鑰並使用Java計算指定字符串的消息摘要。
一、凱撒密碼

• 凱撒密碼的加密過程可記爲以下一個變換：c≡m+k mod n （其中n爲基本字符個數）
• 解密過程可表示爲：m≡c+k mod n （其中n爲基本字符個數）
  實驗代碼運行結果如圖：
  

二、對稱密碼-DES算法
（一）加密

• （1）獲取密鑰生成器
• （2）初始化密鑰生成器
• （3）生成密鑰
• （4）經過對象序列化方式將密鑰保存在文件中
• （5）獲取密鑰
• （6）建立密碼器（Cipher對象）
• （7）初始化密碼器
• （8）獲取等待加密的明文
• （9）執行加密
• （10）處理加密結果
  運行結果如圖：
  
  （二）解密
  解密時須要使用以字節保存在文件中的密鑰
• （1）獲取密文
• （2）獲取密鑰
• （3）建立密碼器（Cipher對象）
• （4）初始化密碼器
• （5）執行解密
  運行結果如圖：
  

三、非對稱密碼-RSA算法
RSA算法是使用整數進行加密運算的，在RSA公鑰中包含了兩個信息：公鑰對應的整數e和用於取模的整數n。對於明文數字m，計算密文的公式是：me mod n。在RSA私鑰中包含了兩個信息：私鑰對應的整數d和用於取模的整數n。其中的n和加密時的n徹底相同。對於密文數字c，計算明文的公式是：cd mod n。

（一）生成雙鑰

• （1）建立密鑰對生成器
• （2）初始化密鑰生成器
• （3）生成密鑰對
• （4）獲取公鑰和私鑰
  （二）使用公鑰進行加密
• （1）獲取公鑰
• （2）獲取公鑰的參數(e, n)
• （3）獲取明文整數(m)
• （4）執行計算
  步驟一二的運行結果如圖：
  
  （三）使用私鑰進行解密
• （1）讀取密文
• （2）獲取私鑰
• （3）獲取私鑰的參數(d, n)
• （4）執行計算
• （5）計算明文整型數對應的字符串
  運行結果如圖：
  

四、使用密鑰協定建立共享密鑰
密鑰協定能夠用來交換對稱密鑰，執行密鑰協定的標準算法是DH算法，經過共享密鑰能夠實現祕密傳送大量數據。

• （1）建立DH公鑰和私鑰
• （2）建立共享密鑰
• （3）讀取本身的DH私鑰和對方的DH公鑰
• （4）建立密鑰協定對象
• （5）初始化密鑰協定對象
• （6）執行密鑰協定
• （7）生成共享信息
  運行結果如圖：
  
  

五、Java摘要算法

• （1）生成MessageDigest對象
• （2）傳入須要計算的字符串
• （3）計算消息摘要
• （4）處理計算結果
  運行結果以下：
  
  git log以下：
  

2、實驗時遇到的問題:

• 問題1:在使用阿里插件時註釋不符合標準，但不知如何更改。
• 問題1解決方法:反覆嘗試屢次後發現須要在類前添加/**註釋*/ 的內容。
• 問題2:在建立共享密鑰部分進行運行時命令行出現java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException的錯誤。
  
• 問題2解決方法:發現是運行時少輸入了參數，args[]數組只有一位，發生了數組下標溢出。
  

3、實驗感想

本次實驗的部份內容好比結對、git的使用、測試已經在前面練習過了，所以沒有遇到太大的問題，而重構和編碼標準使我使我知道如何寫出跟易讀的代碼，並對不合格代碼進行更高效的檢測和修改。而Java與密碼學部分使我有更簡單快捷的方法實現各類密碼算法，Java的各類API十分的便捷，能夠節省不少編寫算法的時間。 附上PSP時間： | 步驟 | 耗時 | 百分比 | | -- | -- | -- | | 需求分析 | 20 | 16% | | 設計 | 15 | 12% | | 代碼實現 | 35 | 28% | | 測試 | 45 | 36% | | 分析總結 | 10 | 8% |