一、实验报告封面
课程：Java程序设计 班级：1753班 姓名：李浩然 学号：20175318
指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2019年4月27日
实验时间：13:45 - 3:25 实验序号：实验三
实验名称：敏捷开发与XP实践
实验内容：
- 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。
二、实验内容及步骤
（一）编码标准
安装alibaba 插件，解决代码中的规范问题。具体流程如下：
1.打开 Settings -> Plugins ,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:
2.使用比较简单：在项目名称上单击右键，在弹出菜单上选择编码规约扫描：
出现下图内容：
不规范的地方，有中文提示并且定位到了行，alibaba把问题分为block/critical/major三个等级，有些规则可以一键修复。
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
规范后的代码格式
import java.util.concurrent.Callable;
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));
}
}
}
任务一：在IDEA中使用工具（Code->Reformate Code）格式化代码，并学习Code菜单的功能
IDEA中的Code菜单如下：
几个比较常用的功能总结如下：
-
Override Methods(Ctrl+O)：重载基本类的方法； -
Implement Methods(Ctrl+I)：完成当前类 implements 的（或者抽象基本类的）接口的方法； -
Generate(Alt+Insert)：创建类里面任何字段的 getter 与 setter 方法； -
Surround With(Ctrl+Alt+T)：使用if-else、try-catch、do-while等包装代码段； -
Insert Live Template(Ctrl-J)：执行一些记不起来的 Live Template 缩写； -
Comment with Line Comment(Ctrl+斜杠)/Comment with Block Comment(Ctrl+Shift+斜杠)：用 Ctrl+斜杠 与 Ctrl-Shift-/ 来注释（或反注释）代码行与代码块。 用Ctrl+斜杠单行注释标记（“ //… ”）来注释（或反注释）当前行或者选择地代码块。而 Ctrl+Shift+斜杠则可以用块注释标记（“ /* */”）把所选块包围起来。要反注释一个代码块就在块中任何一个地方按 Ctrl+Shift+斜杠 即可； -
Reformat Code(Ctrl+Alt+L)：将代码按标准格式缩进； -
show reformat file dialog:按照格式自动对齐 -
Optimize imports：可以优化imports，去除不必要的imports -
Move Line/statement Down/Up：将某行、表达式向下、向上移动一行
（二）敏捷开发与XP
任务二：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
搭档的Complex代码如下：
需要测试的方法有：ComplexAdd(),ComplexSub(),ComplexMulti(),ComplexDiv()；
编写测试代码并上传到搭档码云项目上：
import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;
public class ComplexTest extends TestCase {
Complex c1 = new Complex(0.0, 2.0);
Complex c2 = new Complex(-1.0, -1.0);
Complex c3 = new Complex(1.0,2.0);
@Test
public void testgetRealpart() throws Exception{
assertEquals(0.0,Complex.getRealPart(0.0));
assertEquals(-1.0,Complex.getRealPart(-1.0));
assertEquals(1.0,Complex.getRealPart(1.0));
}
@Test
public void testgetImagePart() throws Exception{
assertEquals(2.0,Complex.getImagePart(2.0));
assertEquals(-1.0,Complex.getImagePart(-1.0));
assertEquals(2.0,Complex.getImagePart(2.0));
}
@Test
public void testComplexAdd() throws Exception{
assertEquals("-1.0+1.0i",c1.ComplexAdd(c2).toString());
assertEquals("1.0+4.0i",c1.ComplexAdd(c3).toString());
assertEquals("0.0+1.0i",c2.ComplexAdd(c3).toString());
}
@Test
public void testComplexSub() throws Exception{
assertEquals("1.0+3.0i",c1.ComplexSub(c2).toString());
assertEquals("-1.0",c1.ComplexSub(c3).toString());
assertEquals("-2.0-3.0i",c2.ComplexSub(c3).toString());
}
@Test
public void testComplexMulti() throws Exception{
assertEquals("2.0-2.0i",c1.ComplexMulti(c2).toString());
assertEquals("-4.0+2.0i",c1.ComplexMulti(c3).toString());
assertEquals("1.0-3.0i",c2.ComplexMulti(c3).toString());
}
@Test
public void testComplexDiv() throws Exception{
assertEquals("-1.0-1.0i",c1.ComplexDiv(c2).toString());
assertEquals("0.4+0.8i",c1.ComplexDiv(c3).toString());
assertEquals("-0.6-0.6i",c2.ComplexDiv(c3).toString());
}
}
（三）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 。
我们要修改软件，万变不离其宗，无非就是四种动机：
- 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 。
需要重构的地方：
代码重复、方法过长、参数列过长、条件逻辑过度复杂、分支语句
一个完整的重构流程包括：
- 1.从版本控制系统代码库中Check out code
- 2.读懂代码（包括测试代码）
- 3.发现bad smell
- 4.Refactoring
- 5.运行所有的Unit Tests
- 6.往代码库中Check in code
任务三：下载搭档的代码，至少进行三项重构
如上代码存在以下几个问题：
- 类名不符合命名规则；
- 类中变量没有被封装；
- 方法没有被封装；
程序修改入下：
任务四：以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习，结合重构、git、代码标准等
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。
进行了学习之后，我与搭档选择了实现凯撒密码的加解密算法，并以结对的方式完成了代码编写的工作。
凯撒密码算法：将字母表中的字母移动一定位置而实现加密。
-
具体步骤：
（1）根据凯撒密码特性设计算法
（2）传入需要计算的字符串
（3）处理计算结果 -
伪代码：
定义main方法
传入参数
参数判断，是否有非法输入，若有，抛出异常
进行加解密，大小写区分
输出结果
- 产品代码：
Caesaar.java
public class Caesar {
public static void main(String[] args) throws EadException {
String s = args[0];
int key = Integer.parseInt(args[1]);
String es = "";
for (int i = 0; i < (s.length()); i++) {
char c = s.charAt(i);
//自定义异常类
try {
boolean exist = ((c > 64) && (c < 91)) || ((c > 96) && (c < 123) || c == 32 || c == 33);
if (exist == false) {
throw new EadException(s);
}
} catch (EadException e) {
System.out.println(e.warnMess());
}
//小写字母
if (c >= 'a' && c <= 'z') {
//移动key%26位
c += key % 26;
//向左超界
if (c < 'a') {
c += 26;
}
//向右超界
if (c > 'z') {
c -= 26;
}
}
//大写字母
else if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
c += key % 26;
if (c < 'A') {
c += 26;
}
if (c > 'Z') {
c -= 26;
}
}
es += c;
}
System.out.println(es);
}
}
EadException.java
public class EadException extends Exception{
String message;
public EadException(String sourceString){
message = "The input is not correct";
}
public String warnMess(){
return message;
}
}
最初代码：
运行结果：
代码规范截图：
重构截图：
（四）实验体会与总结
通过本次实验，我主要学习到了代码标准，代码重构等内容。
代码标准和重构的学习，使我注意到自己之前编写代码时的很多不规范之处，而且通过使用alibaba的实时编码扫描，使我在编写代码的同时，注意规范代码的标准格式，使写出的代码更加明了可观，类名和变量名的规范，也使我在编写代码时，减少了许多不必要的注释
代码托管
参考资料
Java 密码学算法——娄老师的博客
实验三 敏捷开发与XP实践——娄老师的博客
Java代码重构的几种模式详解
java 代码重构（系列讲解）
IntelliJ IDEA使用技巧一览表