2018-2019-2 20175217 实验三《敏捷开发与XP实践》实验报告

一、实验报告封面

• 课程：Java程序设计 班级：1752班 姓名：吴一凡 学号：20175217

• 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2019年4月25日

• 实验时间：--- 实验序号：实验三

• 实验名称：敏捷开发与XP实践

• 实验内容：

  • XP基础
  • XP核心实践
  • 相关工具

• 实验要求：

  • 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
  • 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
  • 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

1.安装、使用alibaba 插件规范代码

• 在ieda的setting中找到plugins并搜索alibaba，点击install进行安装

• 重启IDEA后，在代码中右击点击编码规约扫描就可以使用了

• 然后就可以在下方看到一些不规范的地方，出现的问题分为block、critical、major三个级别，根据提示信息就可以规范代码了

• 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：userNamege
  • 方法名第一个字母要小写：setName

• 规范后的代码：

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));
        }
    }
}

2.使用工具（Code->Reformate Code）格式化代码，并了解code菜单的功能

使用工具（Code->Reformate Code）格式化代码

• 在code中选择Reformate Code格式化代码（Ctrl+Alt+L）

code菜单中的功能

• Override Methods(ctrl+O)：重载基本类的方法

• Surround With(Ctrl+Alt+T)：使用if-else、for、while等语句包装代码段

• Comment with Line Comment(Ctrl+/)：将本行变成注释

• Comment with Block Comment(Ctrl+Shift+/)：将选中的代码块变成注释

3.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：

• 要测试的类getReal、getImaginary、toString、equals、complexAdd、complexSub、complexMulti、complexDiv
• 测试代码如下：

import junit.framework.TestCase;

public class Complex_pTest extends TestCase {
    Complex_p a=new Complex_p(2,3);
    Complex_p b=new Complex_p(0,1);
    Complex_p c=new Complex_p(-1,-2);
    public void testGetReal() {
        assertEquals(2.0,a.getReal());
        assertEquals(0.0,b.getReal());
        assertEquals(-1.0,c.getReal());
    }

    public void testGetImaginary() {
        assertEquals(3.0,a.getImaginary());
        assertEquals(1.0,b.getImaginary());
        assertEquals(-2.0,c.getImaginary());
    }

    public void testToString1() {
        assertEquals("2.0+3.0i",a.toString());
        assertEquals("1.0i",b.toString());
        assertEquals("-1.0-2.0i",c.toString());
    }
    public void testComplexAdd() {
        assertEquals("2.0+4.0i",a.ComplexAdd(b).toString());
        assertEquals("1.0+1.0i",a.ComplexAdd(c).toString());
        assertEquals("-1.0-1.0i",b.ComplexAdd(c).toString());
    }

    public void testComplexSub() {
        assertEquals("2.0+2.0i",a.ComplexSub(b).toString());
        assertEquals("1.0+3.0i",b.ComplexSub(c).toString());
        assertEquals("-3.0-5.0i",c.ComplexSub(a).toString());
    }

    public void testComplexMulti() {
        assertEquals("-3.0+2.0i",a.ComplexMulti(b).toString());
        assertEquals("4.0-7.0i",a.ComplexMulti(c).toString());
        assertEquals("2.0-1.0i",b.ComplexMulti(c).toString());
    }

    public void testComplexDiv() {
        assertEquals("-1.4-4.0i",a.ComplexDiv(c).toString());
        assertEquals("-0.2-1.0i",b.ComplexDiv(c).toString());
    }
}

• 然后将测试代码传到搭档的码云里，git log如下：

4.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 。

• 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 。

• 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应包括

  • 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

下载搭档的代码，至少进行三项重构

• 搭档代码如下：

• 重构1：重写toString时的@override标志

• 重构2：添加作者和日期

• 重构3：对类中的变量和方法进行封装

• 重构4：规范方法名（首字母小写）

• 重构5：精简过长的方法

• 修改后的代码：

5.密码学

RSA算法

• RSA算法，通常是先生成一对RSA 密钥，其中之一是保密密钥，由用户保存；另一个为公开密钥，可对外公开，甚至可在网络服务器中注册

• 加密过程：

1） 随机选取两个不相等的质数p和q
2） 计算p和q的乘积
n：n=pxq
3） 计算欧拉函数φ（n）。（程序里我用的是u(n)）
φ（n）=（p-1）x（q-1）
4） 随机选择一个整数e，条件是1< e < φ(n)，且e与φ(n) 互质。
5） 计算e对于φ(n)的模反元素d。
6） 将n和e封装成公钥，n和d封装成私钥。
公钥：（e，n） 私钥：（d，n）
7） 密文c=明文m^公钥e mod 公钥n：
C=m^e mod n

• 解密过程

1） 前面6个步骤相同
2） 明文m=密文c^私钥d mod私钥n：
M=c^d mod n

编程步骤

1.创建密钥对

• 创建密钥对生成器

KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

• 初始化密钥生成器

kpg.initialize(1024);

• 生成密钥对

KeyPair kp=kpg.genKeyPair( );

• 获取公钥和私钥

PublicKey pbkey=kp.getPublic( );
PrivateKey prkey=kp.getPrivate( );

2.加密

• 获取公钥

FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPublicKey  pbk=(RSAPublicKey)b.readObject( );

• 获取公钥的参数(e, n)

BigInteger e=pbk.getPublicExponent();
BigInteger n=pbk.getModulus();

• 获取明文整数(m)

String s="Hello World!";
byte ptext[]=s.getBytes("UTF8");
BigInteger m=new BigInteger(ptext);

• 执行计算

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

3.解密

• 读取密文

BufferedReader in= 
new BufferedReader(new InputStreamReader(
new FileInputStream("Enc_RSA.dat")));
String ctext=in.readLine();
BigInteger c=new BigInteger(ctext);

• 获取私钥

FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );

• 获取私钥的参数(d, n)

BigInteger d=prk.getPrivateExponent( );
BigInteger n=prk.getModulus( ); 

• 执行计算

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

• 计算明文整型数对应的字符串

byte[] mt=m.toByteArray();
for(int i=0;i<mt.length;i++){
System.out.print((char) mt[i]);
}

4.重构

三、实验过程中遇到的问题及解决方法

问题：在把测试代码上传到搭档码云的过程中出现没有权限的错误：

解决：

• 先git clone 搭档码云地址，将搭档的项目添加到自己的项目中

• 然后登录搭档的码云仓库，点击管理，在仓库成员管理中找到开发者，然后点击邀请用户

• 然后点击复制链接

• 然后登录自己的码云，点击同意就可以上传了

（成功上传~~）

四、代码托管

• 我的码云链接
• 搭档的码云链接

五、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、了解了敏捷与XP开发的基本知识。在本次实验中，我认识到了代码的规范性的重要。在现实中，好的代码的功能效率都会大大增加，在代码规范性的实验中，我也认识到了，自己编写代码的格式很不规范，在之后要积极矫正。在本次实验中，我也进一步体会到了结对编程的优势，和小伙伴合作会使编程的效率大大提高。