20165227 《Java程序设计》实验一（Java开发环境的熟悉）实验报告
一、实验报告封面
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课程：Java程序设计 班级：1652班 姓名：朱越 学号：20165227
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指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年4月2日
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实验时间：13:45 - 15:25 实验序号：实验一
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实验名称：Java开发环境的熟悉
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实验题目：实现凯撒密码并进行安全加固，并进行测试（正常情况，异常情况，边界情况）
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实验内容：
1.使用JDK编译、运行简单的Java程序；
2.使用IDEA 编辑、编译、运行、调试Java程序。 -
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，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）；
3.实验报告中统计自己的PSP(Personal Software Process)时间；
4.严禁抄袭。 -
实验知识点：
- JVM、JRE、JDK的安装位置与区别；
- 命令行运行javac；java；javac -cp; java -cp；
- PATH,CLASSPATH,SOURCEPATH的设定方法与应用；
- 包管理：package；import；javac -d ；
- Eclipse(Netbeans)管理Java项目，调试：断点、单步执行等；
- Java基础语法：类型与类型转换；变量；运算符；流程控制等；
- JDK帮助文档的使用。
二、实验步骤
（一）命令行下Java程序开发
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1、打开Linux虚拟机中的终端进行如下操作
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2、通过
vim Hello.java来编辑代码，并用javac -d . Hello.java来编译代码，最后用java zy.Hello运行带包代码
（二）IDEA下Java程序开发、调试
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打开IDEA新建Java项目
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运行代码用
Alt+Shift+F10快捷键
- 设置断点，直接在代码左侧单击右键
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运行断点用
Alt+Shift+F9快捷键；继续向下单步执行可使用Step IntoF7和Step OverF8
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或者直接
F9快捷键运行完毕
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条件断点：
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在断点出单击右键出现设置
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从上一个断点通过快捷键
F9执行至条件断点
（三）练习
- 要求：实现凯撒密码并进行安全加固，并进行测试（正常情况，异常情况，边界情况）
- 凯撒密码：通过把字母移动一定的位数来实现加密和解密。明文中的所有字母都在字母表上向后(或向前)按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。位数就是凯撒密码加密和解密的密钥。
1、代码
- 测试代码
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
public class K {
public static void main(String[] args) {
Caeser person = new Caeser();
System.out.println("========================================");
System.out.println("==========加密输入1，解密输入2==========");
System.out.println("========================================");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
if (n == 1) {
System.out.print("明文：");
Scanner scanner1 = new Scanner(System.in);
String m = scanner1.nextLine();
System.out.print("密钥:");
Scanner scanner2 = new Scanner(System.in);
int k = scanner2.nextInt();
try {
String serct = person.encrypt(m, k);
System.out.print("密文是：" + serct);
}
catch (E e){
System.out.println(e.warnMess());
}
} else {
System.out.print("密文：");
Scanner scanner1 = new Scanner(System.in);
String m = scanner1.nextLine();
System.out.print("密钥:");
Scanner scanner2 = new Scanner(System.in);
int k = scanner2.nextInt();
try {
String source = person.decrypt(m, k);
System.out.print("明文是：" + source);
}
catch (E e){
System.out.println(e.warnMess());
}
}
}
}
- 密码算法
public class Caeser {
String encrypt(String sourceString, int password) throws E{
char[] c = sourceString.toCharArray();
int m = c.length;
for (int i = 0; i < m; i++) {
if(c[i]>122||c[i]<65||(c[i]>90&&c[i]<97)){
throw new E(sourceString);
}
int mima = (c[i] - 'a' + password) % 26 + 'a';
c[i] = (char) mima;
}
return new String(c);
}
String decrypt(String sourceString, int password) throws E{
char[] c = sourceString.toCharArray();
int m = c.length;
for (int i = 0; i < m; i++) {
if(c[i]>122||c[i]<65||(c[i]>90&&c[i]<97)){
throw new E(sourceString);
}
int n = c[i] - 'a' - password;
if (n <= 0) {
n = n + 26;
}
int mima = n % 26 + 'a';
c[i] = (char) mima;
}
return new String(c);
}
}
- 异常代码
public class E extends Exception{
String message;
public E(String sourceString){
message = "输入错误！";
}
public String warnMess(){
return message;
}
}
测试
- 正常情况
- 异常情况
- 边界情况
3、IDEA测试
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正常情况
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异常情况
- 边界情况
三、实验过程中遇到的问题
- 会出现密文出现乱码的问题，已解决
四、实验体会与总结
- 在做前两个实验的过程中让我对代码的理解和对IDEA调试方面的理解都加深了，弥补了之前对与断点调试的理解运用不恰的问题
- 对于第三个练习实验，凯撒密码算法的编写让我思考了很久，在这里我又发现了自己对于Java代码和C语言功底的不足，通过资料查找和时间才算是完成了这个实验，也算是触及了密码算法实现的一角，加深了对其的理解
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 7min | 5% |
| 设计 | 10min | 7% |
| 代码实现 | 100min | 73% |
| 测试 | 5min | 4% |
| 分析总结 | 15min | 11% |