20155337 《Java程序设计》实验三（敏捷开发与XP实践）实验报告

实验内容

XP基础
XP核心实践
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

严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施。

实验步骤

（一）敏捷开发与XP

软件工程是把系统的、有序的、可量化的方法应用到软件的开发、运营和维护上的过程。软件工程包括下列领域：软件需求分析、软件设计、软件构建、软件测试和软件维护。

敏捷开发（Agile Development）是一种以人为核心、迭代、循序渐进的开发方法。“敏捷流程”是一系列价值观和方法论的集合。敏捷开发包括很多模式：

其中，极限编程(eXtreme Programming，XP)是一种全新而快捷的软件开发方法。XP团队使用现场客户、特殊计划方法和持续测试来提供快速的反馈和全面的交流。

XP是以开发符合客户需要的软件为目标而产生的一种方法论；XP是一种以实践为基础的软件工程过程和思想；XP认为代码质量的重要程度超出人们一般所认为的程度；XP特别适合于小型的有责任心的、自觉自励的团队开发需求不确定或者迅速变化的软件。

一项实践在XP环境中成功使用的依据通过XP的法则呈现，包括：快速反馈、假设简单性、递增更改、提倡更改、优质工作。XP软件开发的基石是XP的活动，包括：编码、测试、倾听、设计。

我们关注其中的编码标准，结对编程，代码集体所有，测试，重构等实践。上次实验已经讲过TDD，通过学习这些实践，可以形成以测试为核心的开发流程：

敏捷可以作为一种做事的方式，掌握好的在以后的工作中也会受益无穷。

实验一的代码截图

（二）编码标准

代码标准中很重要的一项是如何给包、类、变量、方法等标识符命名，能很好的命名可以让自己的代码立马上升一个档次。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
...

标识符名字应当直观且可以拼读，可望文知意，不必进行“解码”，一般采用英文单词或其组合，便于记忆和阅读，切忌使用汉语拼音来命名，用词要准确例如“当前值”应该起名currentValue，写成nowValue就不准确了，但还凑合，写成dqz(dang qian zhi 首字母)就是笑话了。

标识符的长度“min-length && max-information”的原则，比如：maxVal 比 maxValueUntilOverflow要好些，可以通过去元音法把变量名变短，如returnValue->rtnVal ，message->msg；一般全局变量用具有说明性的名字，局部变量用短名字：单字符的名字，常见的如i，j，k等用作局部变量。

关于代码标准，可以遵循以下原则：

（三）结对编程

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、互补地进行开发工作。

结对编程中有两个角色：

驾驶员（Driver）是控制键盘输入的人。写设计文档，进行编码和单元测试等XP开发流程。

领航员（Navigator）起到领航、提醒的作用。审阅驾驶员的文档、驾驶员对编码等开发流程的执行；考虑单元测试的覆盖率；思考是否需要和如何重构；帮助驾驶员解决具体的技术问题。

驾驶员和领航员不断轮换角色，不要连续工作超过一小时。领航员要控制时间。任何一个任务都首先是两个人的责任，也是所有人的责任。两人结对，尽管可能大家的级别资历不同，但不管在分析、设计或编码上，双方都拥有平等的决策权利。

（四）版本控制

XP的集体所有制意味着每个人都对所有的代码负责；这一点，反过来又意味着每个人都可以更改代码的任意部分。

版本控制（Version Control）的好处：

版本控制提供项目级的 undo（撤销）功能。
版本控制允许多人在同一代码上工作， -
只要遵守一定的控制原则就行。
版本控制系统还支持在主线上开发的同时发布多个软件版本。
版本控制也是项目级的时间机器，你可以选择任何一个时间， - 精确地查看项目在当时的情况。

流行的版本控制工具有CVS，SVN，Git等，Git是Linus除了Linux操作系统外的另外一个重要发明。

git命令上传代码：

$ cd /home/shiyanlou/Code/shiyanlou_cs212

# 修改代码文件

# 添加修改文件

$ git add 所有修改的文件

# 提交到环境中本地代码仓库

$ git commit -m '本次修改的描述'

# push到git.shiyanlou.com，无需输入密码

$ git push

实验2代码截图

（五）重构

重构中一个非常关键的前提就是“不改变软件外部行为”，它保证了我们在重构原有系统的同时，不会为原系统带来新的BUG，以确保重构的安全。如何保证不改变软件外部行为？重构后的代码要能通过单元测试。如何使其更加易于阅读、易于维护和易于变更？设计模式给出了重构的目标。

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。

第一种和第二种动机，都是源于客户的功能需求，而第四种是源于客户的非功能需求。软件的外部质量，其衡量的标准就是客户对软件功能需求与非功能需求的满意度。它涉及到一个企业、一个软件的信誉度与生命力，因此为所有软件企业所高度重视。要提高软件内部质量，毫无疑问就是软件修改的第三个动机：改善原有程序的结构。它的价值是隐性的，并不体现在某一次或两次开发中，而是逐渐体现在日后长期维护的软件过程中。

高质量的软件，可以保证开发人员（即使是新手）能够轻易看懂软件代码，能够保证日后的每一次软件维护都可以轻易地完成（不论软件经历了多少次变更，维护了多少年），能够保证日后的每一次需求变更都能够轻易地进行（而不是伤筋动骨地大动）。要做到这几点其实并不容易，它需要我们持续不断地对系统内部质量进行优化与改进。这，就是系统重构的价值。

实验3代码截图

（六）密码学

密码学包含密码编码学（ Cryptography）和密码分析学（Cryptanalyst）两个分支。编码学与分析学相互促

进，又相互制约。一方面，两者在加强密码分析的安全上相互促进；另一方面，两者在实施更为有效的攻击方面也相互影响。

密码编码学：主要研究如何对信息进行编码，如何实现对信息的隐蔽，是密码学理论的基础，也是保密系统设计的基础。
密码分析学：主要研究加密消息的破译或消息的伪造，是检验密码体制安全性最为直接的手段，只有通过实际密码分析考验的密码体制，才是真正可用的。

密码学并不是孤立存在的，它需要有一个环境——保密通信模型。密码学的目的在于确保信息的保密传送。通常这样理解这层含义：信息的发送者和接收者在不安全的信道上进行通信，而破译者不能理解他们通信的内容。用保密通信模型来诠释这种信息传送方式，如下图所示：

（七）Java与密码学

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。

实验4代码截图

我学习的是java与密码DES算法的模块

PSP(Personal Software Process)时间

步骤	耗时	百分比
需求	20	10%
设计	40	20%
代码实现	80	40%
测试	30	15%
分析总结	30	15%