Java学习篇基础加强篇28_Junit单元测试、反射、注解-CFANZ编程社区

上一篇博客：Java学习篇27_[网络编程]软件架构、CS/BS、网络通信三要素、TCP通信、Scoket套接字、ServertSocket

开始

一、Junit单元测试：

1.1 测试分类：

黑盒测试：不需要写代码，给输入值，看程序是否能够输出期望的值。
白盒测试：需要写代码的。关注程序具体的执行流程。

Junit使用：白盒测试
步骤：

定义一个测试类(测试用例)

建议：

测试类名：被测试的类名Test 如CalculatorTest
包名：xxx.xxx.xx.test cn.itcast.test

定义测试方法：可以独立运行

建议：

方法名：test测试的方法名 testAdd()
返回值：void
参数列表：空参

给方法加@Test
导入junit依赖环境

判定结果：

红色：失败
绿色：成功
一般我们会使用断言操作来处理结果:Assert.assertEquals(期望的结果,运算的结果);
补充：

@Before: * 修饰的方法会在测试方法之前被自动执行
@After: * 修饰的方法会在测试方法执行之后自动被执行

二、反射：框架设计的灵魂

框架：半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发，简化编码
反射：将类的各个组成部分封装为其他对象，这就是反射机制
我们需要先了解Java代码的三个阶段

每一个.java编译—》.class, 每一个.class 经类加载器ClassLoader 加载之后，会有一个此类对应的类对象，把类中的成员变量、构造方法、成员方法封装到类对象的属性中（其中对应三个不同对象类型的数组，例如String类需要选择静态方法的时候，编译器此时正在运行阶段，这是会返回包含 String 类的所有方法，这里用的就是反射机制）

只要是.class结尾的（不管是接口还是类，javac之后.java变成了.class）都对应一个class 类对象

好处：
1. 可以在程序运行过程中，操作这些对象。
例如可以通过获取 class类对象的构造方法创建对象、class类对象的成员变量来查看、修改成员变量值、class类对象的成员方法来调用实现功能 2. 可以解耦，提高程序的可扩展性。
获取Class对象的方式(返回对应的class对象）：
1. Class.forName("全类名")：将字节码文件加载进内存，返回Class对象
多用于配置文件，将类名定义在配置文件中。读取文件，加载类
2. 类名.class：通过类名的属性class获取
多用于参数的传递
3. 对象.getClass()：getClass()方法在Object类中定义着。
多用于对象的获取字节码的方式

结论：
同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

Class对象功能：

获取功能：

获取成员变量们

Field[] getFields()：获取所有public修饰的成员变量
Field getField(String name) 获取指定名称的 public修饰的成员变量
Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量，不考虑修饰符
Field getDeclaredField(String name)

获取构造方法们

Constructor<?>[] getConstructors()
Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)
Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

获取成员方法们：

Method[] getMethods()
Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
Method[] getDeclaredMethods()
Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

获取全类名

String getName()

Field：成员变量

操作：

设置值

void set(Object obj, Object value)

获取值

get(Object obj)

忽略访问权限修饰符的安全检查

setAccessible(true):暴力反射

Constructor:构造方法

创建对象：

T newInstance(Object... initargs)
如果使用空参数构造方法创建对象，操作可以简化：Class对象的newInstance方法

Method：方法对象

执行方法：

Object invoke(Object obj, Object... args)

获取方法名称：

String getName:获取方法名

三、注解：

概念：说明程序的。给计算机看的
注释：用文字描述程序的。给程序员看的

3.1注解

定义：注解（Annotation），也叫元数据。一种代码级别的说明。它是JDK1.5及以后版本引入的一个特性，与类、接口、枚举是在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面，用来对这些元素进行说明，注释。
概念描述：
* JDK1.5之后的新特性
* 说明程序的
* 使用注解：@注解名称
作用分类：
①编写文档：通过代码里标识的注解生成文档【生成文档doc文档】
②代码分析：通过代码里标识的注解对代码进行分析【使用反射】
③编译检查：通过代码里标识的注解让编译器能够实现基本的编译检查【Override】
JDK中预定义的一些注解
* @Override ：检测被该注解标注的方法是否是继承自父类(接口)的
* @Deprecated:该注解标注的内容，表示已过时
* @SuppressWarnings：压制警告
* 一般传递参数all @SuppressWarnings("all")

3.2我们可以自定义注解

自定义注解

格式：
元注解
public @interface 注解名称{
属性列表;
}
本质：注解本质上就是一个接口，该接口默认继承Annotation接口 * public interface MyAnno extends java.lang.annotation.Annotation {}
属性：接口中的抽象方法（就是属性，等会可以在添加该注解的类上面初始化赋值）

要求：

属性的返回值类型有下列取值

基本数据类型
String
枚举
注解
以上类型的数组

定义了属性，在使用时需要给属性赋值

如果定义属性时，使用default关键字给属性默认初始化值，则使用注解时，可以不进行属性的赋值。
如果只有一个属性需要赋值，并且属性的名称是value，则value可以省略，直接定义值即可。
数组赋值时，值使用{}包裹。如果数组中只有一个值，则{}可以省略

元注解：用于描述注解的注解(为自定义的注解限制注解范围等特点）

@Target：描述注解能够作用的位置参数ElementType取值：

TYPE：可以作用于类上
METHOD：可以作用于方法上
FIELD：可以作用于成员变量上

@Retention：描述注解被保留的阶段

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)：当前被描述的注解，会保留到class字节码文件中，并被JVM读取到

@Documented：描述注解是否被抽取到api文档中
@Inherited：描述注解是否被子类继承

3.3程序中使用注解

在程序使用(解析)注解：获取注解中定义的属性值

获取注解定义的位置的对象（Class，Method,Field）
获取指定的注解

getAnnotation(Class)

//其实就是在内存中生成了一个该注解接口的子类实现对象

public class ProImpl implements Pro{
	                public String className(){
	                    return "cn.itcast.annotation.Demo1";
	                }
	                public String methodName(){
	                    return "show";
	                }
	            }

调用注解中的抽象方法获取配置的属性值

案例：简单的测试框架

需要测试的类（需要测试的方法上面加上自定义的注解）

package cn.itcast.annotation.demo;


/**
 * 小明定义的计算器类
 */
public class Calculator {

    //加法
    @Check
    public void add(){
        String str = null;
        str.toString();
        System.out.println("1 + 0 =" + (1 + 0));
    }
    //减法
    @Check
    public void sub(){
        System.out.println("1 - 0 =" + (1 - 0));
    }
    //乘法
    @Check
    public void mul(){
        System.out.println("1 * 0 =" + (1 * 0));
    }
    //除法
    @Check
    public void div(){
        System.out.println("1 / 0 =" + (1 / 0));
    }


    public void show(){
        System.out.println("永无bug...");
    }

}

自定义的注解

package cn.itcast.annotation.demo;


import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Check {
}

测试框架实现

package cn.itcast.annotation.demo;


import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 简单的测试框架
 *
 * 当主方法执行后，会自动自行被检测的所有方法(加了Check注解的方法)，判断方法是否有异常，记录到文件中
 */
public class TestCheck {


    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建计算器对象
        Calculator c = new Calculator();
        //2.获取字节码文件对象
        Class cls = c.getClass();
        //3.获取所有方法
        Method[] methods = cls.getMethods();

        int number = 0;//出现异常的次数
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bug.txt"));


        for (Method method : methods) {
            //4.判断方法上是否有Check注解
            if(method.isAnnotationPresent(Check.class)){
                //5.有，执行
                try {
                //反射创建对象，调用方法
                    method.invoke(c);
                } catch (Exception e) {
                    //6.捕获异常

                    //记录到文件中
                    number ++;

                    bw.write(method.getName()+ " 方法出异常了");
                    bw.newLine();
                    bw.write("异常的名称:" + e.getCause().getClass().getSimpleName());
                    bw.newLine();
                    bw.write("异常的原因:"+e.getCause().getMessage());
                    bw.newLine();
                    bw.write("--------------------------");
                    bw.newLine();

                }
            }
        }

        bw.write("本次测试一共出现 "+number+" 次异常");

        bw.flush();
        bw.close();



    }

}

小结：
1. 以后大多数时候，我们会使用注解，而不是自定义注解
2. 注解给谁用？
1. 编译器
2. 给解析程序用
3. 注解不是程序的一部分，可以理解为注解就是一个标签

四、注解、反射综合小案例

案例：

需求：写一个"框架"，不能改变该类的任何代码的前提下，可以帮我们创建任意类的对象，并且执行其中任意方法
实现：
1. 配置文件（自定义的注解）
2. 反射
步骤：
1. 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
2. 在程序中加载读取配置文件
3. 使用反射技术来加载类文件进内存
4. 创建对象
5. 执行方法

代码

需要创建对象的类

package cn.itcast.annotation;

public class Demo1 {
    public void show(){
        System.out.println("demo1...show...");
    }
}

自定义的注解

package cn.itcast.annotation;


import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 描述需要执行的类名，和方法名
 */

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Pro {
	//定义一个注解Pro
	//下面的为配置文件，相当于属性，等会需要传入参数

    String className();
    String methodName();
}

反射框架类（通过通过自定义的注解传入需要创建的类名、调用的方法名，然后反射出来类对象、方法对象）

package cn.itcast.annotation;

import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * 框架类
 */


//给我们定义的注解Pro属性赋值
@Pro(className = "cn.itcast.annotation.Demo1",methodName = "show")
public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        /*
            前提：不能改变该类的任何代码。可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
         */


        //1.解析注解
        //1.1获取该类的字节码文件对象，
        //类名.class返回 此类字节码文件对象
        Class<ReflectTest> reflectTestClass = ReflectTest.class;
        //2.获取上边的注解对象
        //其实就是在内存中生成了一个该注解接口的子类实现对象
        /*

            public class ProImpl implements Pro{
                public String className(){
                    return "cn.itcast.annotation.Demo1";
                }
                public String methodName(){
                    return "show";
                }

            }
 */

        //上面我们定义一个注解Pro，我们要用到注解传入的配置文件
        //Pro.class获取 自定义注解 的 class类对象
        Pro an = reflectTestClass.getAnnotation(Pro.class);
        //3.调用注解对象中定义的抽象方法（属性），获取返回值
        //获取传入的注解属性值，也就是获取类名、方法名
        String className = an.className();
        String methodName = an.methodName();
        System.out.println(className);
        System.out.println(methodName);





        //3.加载该类进内存
        Class cls = Class.forName(className);
        //4.创建对象
        Object obj = cls.newInstance();
        //5.获取方法对象
        Method method = cls.getMethod(methodName);
        //6.执行方法
        method.invoke(obj);
    }
}

参考：B站黑马