本文是2018年4月27日进行的Java面向对象程序设计实验报告，内容涉及编码标准、敏捷开发与XP实践、重构以及密码学算法的学习。在编码规范部分，介绍了如何使用Alibaba Java Code Guidelines插件检查和优化代码。在重构实践中，作者发现了代码中的命名和结构问题并进行了改进。此外，还学习了凯撒密码算法的实现，并遇到了编码错误，通过修复错误成功运行了MD5等算法。实验体会强调了代码标准和重构的重要性，以及结对编程的效率提升。
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
XP基础
XP核心实践
相关工具
实验要求：编程
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
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
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
目录
(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：
打开 Settings -> Plugins -> Browse repositories...
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:
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));
}
}
}
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
(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
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());
}
}
(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：
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
运行全部的Unit Tests
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：
练习
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
(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。
**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。
(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。
代码托管
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%
参考资料
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