2017-2018-2 20165318 实验三《Java面向对象程序设计》实验报告

时间  2020-05-31
标签 实验 Java面向对象程序设计 报告 栏目 Java 繁體版
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2017-2018-2 20165318 实验三《Java面向对象程序设计》实验报告

1、实验报告封面

课程：Java程序设计        班级：1653班        姓名：孙晓暄        学号：20165318html

指导教师：娄嘉鹏                              实验日期：2018年4月27日java

实验时间：13:45 - 3:25                    实验序号：实验三git

实验名称：敏捷开发与XP实践程序员

实验内容：算法

  1. XP基础
  2. XP核心实践
  3. 相关工具

实验要求：编程

  1. 没有Linux基础的同窗建议先学习《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”、“问同窗”、“看书”等一概得0分）以及分析（从中能够获得什么启示，有什么收获，教训等）。报告能够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，并附加其余惩罚措施。

2、实验内容及步骤

<a name="FHML"></a>安全

目录

<a name="1"></a>

（一）编码标准

  • 安装alibaba 插件，解决代码中的规范问题。具体流程以下：

  1. 打开 Settings -> Plugins -> Browse repositories...

  2. 在搜索框输入alibaba便可看到Alibaba Java Code Guidelines插件，点击Install进行安装，而后重启IDE生效:

  3. 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，有中文提示而且定位到了行，alibaba把问题分为block/critical/major三个等级，有些规则能够一键修复。

Java中的通常的命名规则有：

  • 要体现各自的含义
  • 包、类、变量用名词
  • 方法名用动宾
  • 包名所有小写，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));
        }
    }
}

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<a name="1.1"></a>

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菜单以下：

几个比较经常使用的功能总结以下：

  • 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)：建立类里面任何字段的 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+斜杠则能够用块注释标记（“ /* */”）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 便可；

  • 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：能够优化imports，去除没必要要的imports

  • Move Line/statement Down/Up：将某行、表达式向下、向上移动一行

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<a name="2"></a>

（二）敏捷开发与XP

结对编程是XP中的重要实践。在结对编程模式下，一对程序员肩并肩、平等地、互补地进行开发工做。他们并排坐在一台电脑前，面对同一个显示器，使用同一个键盘、同一个鼠标一块儿工做。他们一块儿分析，一块儿设计，一块儿写测试用例，一块儿编码，一块儿作单元测试，一块儿作集成测试，一块儿写文档等。 --引用自实验三 敏捷开发与XP实践

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任务二：下载搭档实验二的Complex代码，加入很多于三个JUnit单元测试用例

搭档的Complex代码以下：

须要测试的方法有：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.*;

/**
 * Created by sxx on 2018/4/26.
 */
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());
    }
}

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<a name="3"></a>

（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、易于维护和易于变动 。

咱们要修改软件，万变不离其宗，无非就是四种动机：

  • 增长新功能；
  • 原有功能有BUG；
  • 改善原有程序的结构；
  • 优化原有系统的性能 。

须要重构的地方： 代码重复、方法过长、参数列过长、条件逻辑过分复杂、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. 运行全部的Unit Tests
  6. 往代码库中Check in code

<a name="3.1"></a>

任务三：下载搭档的代码，至少进行三项重构

如上代码存在如下几个问题：

  • 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：

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<a name="4"></a>

练习

<a name="4.1"></a>

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的基础上做了扩展， 提供了各类加密算法、 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。 在网络的传输过程当中， 信息会通过多个主机（颇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。这种确保网络通讯安全的服务就是由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。

进行了学习以后，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做。

凯撒密码算法：将字母表中的字母移动必定位置而实现加密。

  • 具体步骤： （1）根据凯撒密码特性设计算法 （2）传入须要计算的字符串 （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，如有，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：

除了实现凯撒密码算法以外，我还运行了其余算法：

DES算法

  • 文件key1.dat中生成的密钥

  • 保存密钥编码并打印

  • 用DESede加密

  • 用DESede解密

RSA加密

RSA解密

MD5算法

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<a name="5"></a>

（五）实验过程当中遇到的问题及解决方法

  • **Q1：**在作重构相关内容的实验时，因为对重构的内容并非很是了解，小伙伴的代码也大都是书上的代码，找了好多，都没有发现太多须要重构的地方。

  • **解决方法：**在学习了实验三 敏捷开发与XP实践——娄老师的博客，以及参考了Java代码重构的几种模式详解 java 代码重构（系列讲解）后，我再次查看伙伴的代码，找到了几处能够规范的地方。

  • **Q2：**在编译运行MD5算法时，出现如下问题

  • **解决方法：**经过alibaba编码扫描，我发现是代码中有一处“;”使用成了中文的“；”致使编码错误，改正该错误后，代码就能够正常运行了。

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<a name="6"></a>

（六）实验体会与总结

经过本次实验，我主要学习到了代码标准，代码重构，Java中密码学算法等内容。

代码标准和重构的学习，使我注意到本身以前编写代码时的不少不规范之处，并且经过使用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，减小了许多没必要要的注释。

有了以前四则运算结对编程的锻炼，在本次实验过程当中，我与个人小伙伴合做的比较融洽，节约了一些没必要要的时间，结对编程效率有了必定的提升。

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<a name="7"></a>

代码托管

个人码云地址 搭档的码云地址

<a name="8"></a>

PSP需求分析

步骤 耗时 百分比
需求分析 10min 6%
设计 20min 11%
代码实现 70min 40%
测试 20min 13%
分析总结 50min 30%

<a name="9"></a>

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 返回目录

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