本节内容

1. Junit单元测试
2. 反射
3. 注解

Junit单元测试

• 测试分类：
  1. 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。
  2. 白盒测试：需要写代码的。关注程序具体的执行流程。

Junit就是单元测试中的一种

• Junit使用：白盒测试

  • 步骤：

    1. 定义一个测试类(测试用例)

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

    2. 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

    3. 给方法加@Test

    4. 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

public class CalculatorTest {
    /**
     * 初始化方法:
     *  用于资源申请,所有测试方法在执行之前都会先执行该方法
     */
    @Before
    public void init(){
        System.out.println("init...");
    }

    /**
     * 释放资源
     *  在所有方法之后,多会执行该方法
     */
    @After
    public void close(){
        System.out.println("close...");
    }
    /**
     * 测试add方法
     */
    @Test
    public void testAdd(){
        Calculator c = new Calculator();
        int result = c.add(1,2);
        System.out.println("testAdd...");
        // 断言
        Assert.assertEquals(3,result);
    }

}
输出结果:
  init...
  testAdd
  close...

反射：框架设计的灵魂

Java代码三个阶段

• 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
  • 好处：
    1. 可以在程序运行过程中，操作这些对象。
    2. 可以解耦，提高程序的可扩展性。

• 获取Class对象的方式：

  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。

public class Person {
    private String name;

    public Person() {
    }

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.Class.forName("全类名")
        Class cls1 = Class.forName("com.foabo.domain.Person");
        System.out.println(cls1);
        //2.类名.class
        Class cls2 = Person.class;
        System.out.println(cls2);
        //3.对象.getClass()
        Person p = new Person();
        Class cls3 = p.getClass();
        System.out.println(cls3);

        //==比较是哪个对象,判断在内存中是否一样
        System.out.println(cls1 == cls2);//true
        System.out.println(cls1 == cls3);//true
    }
}

• Class对象功能：
  • 获取功能：

    1. 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)

    2. 获取构造方法们

       • Constructor<?>[] getConstructors()

       • Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)

       • Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)

       • Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

    3. 获取成员方法们：

       • Method[] getMethods()

       • Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

       • Method[] getDeclaredMethods()

       • Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

    4. 获取全类名

       • String getName()

• Field：成员变量
  • 操作：

    1. 设置值

       • void set(Object obj, Object value)

    2. 获取值

       • get(Object obj)

    3. 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

• 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
      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
         1.在src下创建一个文件,任意命名,这里为pro.properties,

className=com.foabo.domain.Person
methodName=eat

public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException, IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        //可以创建任意类的对象,可以执行任意方法
        //1.加载配置文件
        //1.1创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();
        //1.2加载配置文件,转换为一个集合
        //1.2.1获取class目录下的配置文件
        ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
        pro.load(is);

        //2.获取去配置文件中定义的数据
        String className = pro.getProperty("className");
        String methodName = pro.getProperty("methodName");

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

    }
}
打印结果:
  eat...

将配置文件中的className和methodName换成其他类的也同样适用

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

• 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】

新建一个class文件

/**
 * @ClassName AnnoDemo
 * @Description 演示javadoc注解
 * @Author Patrick Star
 * @Date 2020/9/1 7:40 PM
 * @version 1.0
 * @since 1.5
 */
public class AnnoDemo {
    /**
     * 计算两数的和
     * @param a 整数
     * @param b 整数
     * @return 两数的和 
     */
    public int add(int a,int b){
        return a+b;
    }

}

我们将其复制到一个新建文件夹中,去掉开头的包

$ javadoc AnnoDemo.java

生成以上文件

打开index.html可以看到

生成的doc

如果出现乱码则设置一下编码

• 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")

让我们来看看@Override的格式

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

• 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

    • 要求：

      1. 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

      2. 定义了属性，在使用时需要给属性赋值

         1. 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。
         2. 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。
         3. 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

    • @Target：描述注解能够作用的位置
      • 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

@Target(value = {ElementType.TYPE,ElementType.METHOD,ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface MyAnno {
    int age();
    String name() default "法外狂徒张三";
    Person per();
    MyAnno2 anno2();
    String[] strs();
}

@MyAnno(age=20,per = Person.P1,anno2 = @MyAnno2,strs ={"aaa","bbb"} )
public class Worker {
}

在之前的案例中,我们在ReflectTest.java文件中通过配置文件去获取className和methodName,而注解可以代替配置文件,我们用注解Pro代替配置文件

/**
 * 描述需要执行的类名,方法名
 */
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Pro {
    String className();
    String methodName();
}

新建一个ReflectTest类

@Pro(className = "com.foabo.annotation.Demo1",methodName = "show")
public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1.解析注解
        //1.1获取该类的字节码文件对象
        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
        Pro an = reflectTestClass.getAnnotation(Pro.class);
        //3.调用注解对象中定义的抽象方法,获取返回值
        String className = an.className();
        String methodName = an.methodName();
        System.out.println(className);//com.foabo.annotation.Demo1
        System.out.println(methodName);//show
    }
}

• 在程序使用(解析)注解：获取注解中定义的属性值
  1. 获取注解定义的位置的对象 （Class，Method,Field）
  2. 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,相当于

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

  3. 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

  
  简单的测试案例

public class Calculator {
    //加法
    @Check
    public void add() {
        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("没有异常");
    }
}

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

/**
 * 简单地测试框架
 * 当主方法执行后,会自动自行被检测的所有方法(加了Check)的方法,判断方法是否有异常,记录到文件中
 */
public class CheckTest {
    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;
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bug.txt"));

        for (Method m : methods) {
            //4.判断方法上是否有Check注解
            if (m.isAnnotationPresent(Check.class)) {
                //5.有,执行
                try {
                    m.invoke(c);
                } catch (Exception e) {
                    //6.捕获异常
                    //记录到文件中
                    number++;

                    bw.write(m.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();

    }
}

最后生成的bug.txt中

div方法出异常了
异常的名称:ArithmeticException
异常的原因:/ by zero
---------------------------
本次测试一共出现 1 次异常

• 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