Junit、反射、注解
今天学习的是 Java 基础加强部分的内容，包括 Junit、反射、注解三部分内容。
Part I. Junit
-
测试的分类：
- 黑盒测试：只关注输入与输出的结果，不关注内部实现的细节。
- 白盒测试：既关注输入与输出的结果，又关注程序的执行流程。
-
Junit：白盒测试
步骤：
- 定义一个测试类：
- 类名一般为 XxxxTest，如 CalculatorTest
- 报名一般为 xxx.xxx.test，如
- 定义测试方法
- 方法名：testXxxx，如 testAdd()
- 返回值：void
- 参数列表：空参
- 给测试方法加注解 @Test
- 导入 junit 依赖包
运行结果：
-
红色：测试方法运行发现错误
-
绿色：测试方法运行未发现错误
-
注：一般情况下，会用断言操作来处理测试函数中得到的结果
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前自动执行
- @After：修饰的方法会在测试方法执行后自动执行
- 定义一个测试类：
Part II. 反射
-
Java代码执行的三个阶段
一般情况下，Java 代码执行过程分为三个阶段：
- Source 源代码阶段
- Class 类对象阶段
- Runtime 运行时阶段
下面对这三个阶段依次解释：
Source 阶段：
一般而言，当我们定义一个类时，会定义其成员变量、构造方法和成员方法，并将其放在一个 .java 文件中。该文件经过编译后会生成一个 .class 文件，即字节码文件，其中也包含了成员变量、构造方法和成员方法三部分。Source 源代码阶段主要包含这两个部分。
Class 阶段：
字节码文件经过类加载器（ClassLoader）加载到内存中，每个类经过加载后对应一个 Class 对象，该对象包括一个存放成员变量对象（field）的数组 Field [] fields；一个存放构造方法对象（constructor）的数组 Constructor [] constructors；和一个用于存放成员方法对象（method）的数组 Method [] methods。
Runtime 阶段：
内存中的 Class 类对象可以直接创建类对象，即进入 Runtime 阶段。
-
反射
反射即程序在运行时可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力（维基百科）。在 Java 中，由 Source 阶段和 Runtime 阶段得到 Class 类对象并进行各类操作的过程称之为反射（我的理解）。
得到 Class 对象的方法：
-
Class.forName("全类名")：将字节码加载进内存，返回 Class 对象
多用于配置文件，将类名、方法名等定义在配置文件中。
-
类名.class：通过类名的属性class获取
-
对象.getClass()：由对象获取 Class，getClass()方法在Object类中定义。
注：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 对象的功能
- 获取成员变量：
- 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
- Field getDeclaredField(String name)：获取指定名称的成员变量
- 获取构造方法
- Constructor<?>[] getConstructors()：获取所有public修饰的构造函数
- Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)：获取指定名称的 public 修饰的构造函数
- Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：获取所有构造函数
- Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)：获取指定名称的构造函数
- 获取成员方法
- Method[] getMethods()：获取所有public修饰的成员方法
- Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)：获取指定名称的 public 修饰的成员方法
- Method[] getDeclaredMethods()：获取所有的成员方法
- Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)：获取指定名称的成员方法。
- Field：成员变量
- 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)，又称暴力反射
- Constructor：构造方法
- 创建对象：T newInstance(Object... initargs)
- 创建空参对象也可以直接调用 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()
-
案例
要求：实现一个简易框架，可以从配置文件读取类名和方法名并执行该类的该方法。
public static void main(String[] args) throws Exception { //读取配置文件并加载 Properties pro = new Properties(); ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader(); InputStream resourceAsStream = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties"); pro.load(resourceAsStream); //获取类名和方法名 String className = pro.getProperty("className"); String methodName = pro.getProperty("methodName"); //创建 Class 对象并创建实例 Class<?> cls = Class.forName(className); Object o = cls.newInstance(); //由方法名获取成员方法并执行 Method method = cls.getMethod(methodName); method.invoke(o); }
Part III. 注解
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。
-
注解的作用分类
- 编写文档：通过代码里标识的注解生成文档
- 代码分析：通过代码里标识的注解对代码进行分析
- 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（如 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。若传递的是 “all” 参数，则压制所有警告
-
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：
由于注解本身是一个对象，它的“属性”实际上就是他的抽象函数。
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
-
@Target：描述注解能够作用的位置
其参数 ElementType 的取值：
- 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
其参数一般取 RetentionPolicy.RUNTIME，会保留到字节码中并且会被 JVM 获取到
-
@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
-
-
在程序中获取注解的属性值
-
获取注解所修饰的对象（Class，Method 或 Field）
-
使用 getAnnotation(Class) 获取制定的注解
注：执行该方法实际上就是在内存中实现了该注解的子类对象
-
使用注解的抽象函数获取属性值
-
-
案例1：
使用注解实现 Part II 中的简易框架：
首先定义注解对象：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) public @interface Pro { public abstract String className(); public abstract String methodName(); }
然后定义主类：
```java
@Pro(className = "cn.dianshi.domain.Person", methodName = "sleep")
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<ReflectTest> reflectTestClass = ReflectTest.class;
Pro annotation = reflectTestClass.getAnnotation(Pro.class);
String s = annotation.className();
String s1 = annotation.methodName();
System.out.println(s);
System.out.println(s1);
Class<?> aClass = Class.forName(s);
Method method = aClass.getMethod(s1);
Object o = aClass.newInstance();
method.invoke(o);
}
}
```
-
案例2：
使用注解对以下类的方法进行测试，如有错误则将错误信息写在 bug.txt 中：
Calculator.java:
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)); } }实现：
首先定义 Check 注解：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.METHOD) public @interface Check { }然后编写主类：
public class TestCheck { public static void main(String[] args) throws Exception { Calculator calculator = new Calculator(); Class<? extends Calculator> aClass = calculator.getClass(); Method[] methods = aClass.getMethods(); int count = 0; BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("bug.txt")); for (Method method : methods) { if(method.isAnnotationPresent(Check.class)){ try { method.invoke(calculator); } catch (Exception e) { count ++; bufferedWriter.write(method.getName() + "方法出现异常"); bufferedWriter.newLine(); bufferedWriter.write("异常名称" + e.getCause().getClass().getSimpleName()); bufferedWriter.newLine(); bufferedWriter.write("异常的原因" + e.getCause().getMessage()); bufferedWriter.newLine(); bufferedWriter.write("--------------------"); bufferedWriter.newLine(); } } } bufferedWriter.write("一共出现" + count + "次异常"); bufferedWriter.flush(); bufferedWriter.close(); } } -
注解小结：
- 多数情况下我们只是使用注解，只有极少数情况下才会自定义注解
- 注解的服务对象是编译器和解析程序
- 注解不是程序的一部分，可以理解为注解就是一个标签
网友评论