Java基础加强——Junit、反射、注解

今日内容

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
/**
 * 计算器类
 *
 *  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。更有技术含量
 *
 *  单元测试的使用步骤:
 *  * 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:(注意哪怕是程序出了错误,before和after都也会执行,而且执行顺序好像没有规律)
 *      * @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 {

    @Before
    public void  init(){
        System.out.println("init....");
    }

    @After
    public void close0(){
        System.out.println("close0...");
    }
    @After
    public void close1(){
        System.out.println("close1...");
    }
    @After
    public void close2(){
        System.out.println("close2...");
    }

    @Test
    public void testAdd(){
        Calculator calculator = new Calculator();
        int result = calculator.add(1, 2);
        System.out.println(result);
    }

    @Test
    public void testSub(){
        Calculator calculator = new Calculator();
        int result = calculator.sub(3, 1);
        //System.out.println(result);
        Assert.assertEquals(2,result);
    }

}

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
    * 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。
* 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 getConstructor(类... parameterTypes)  

            * Constructor 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
/**
 * 反射的基本使用:
 * 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
 * Java代码在计算机中经历的三个阶段
 * 1. Source源码阶段(.java-->.class字节码)
 * 2. Class类对象阶段(类加载器加载到内存)
 * 3. Runtime运行时阶段 (创建对象)
 *
 * 获取Class对象的3种方式
 *  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
 *
 *  注意: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 ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 获取Class对象的3种方式
        //1.Class.forName("");
        Class clz1 = Class.forName("com.ivyzh.reflect.domain.Person");
        System.out.println(clz1);

        //2.类名.class
        Class clz2 = Person.class;
        System.out.println(clz2);

        //3. 对象.getClass()
        Person person = new Person();
        Class clz3 = person.getClass();
        System.out.println(clz3);

        System.out.println(clz1 ==clz2);
        System.out.println(clz1 ==clz3);

        /**
         * 控制台輸出結果:
             class com.ivyzh.reflect.domain.Person
             class com.ivyzh.reflect.domain.Person
             class com.ivyzh.reflect.domain.Person
             true
             true

         */
    }
}


/**
 * 反射的功能使用:
 *  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 getConstructor(类... parameterTypes)
 *
 *      * Constructor 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()
 */
public class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 获取Class对象的3种方式
        //1.Class.forName("");
        Class clzPerson = Class.forName("com.ivyzh.reflect.domain.Person2");
        System.out.println(clzPerson);

        // 1. 获取成员变量们
        Field[] fields = clzPerson.getFields();//获取所有public修饰的成员变量
        for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
            Field field = fields[i];
            System.out.println("field-->"+field);
        }
        Field fielda1 = clzPerson.getField("a1");//获取指定名称的 public修饰的成员变量
        System.out.println("fielda1-->"+fielda1);
        System.out.println("---------------------------");
        Field[] declaredFields = clzPerson.getDeclaredFields();
        for (int i = 0; i < declaredFields.length; i++) {
            Field declaredField = declaredFields[i];
            System.out.println("declaredField-->"+declaredField);
        }
        Field declaredFieldd = clzPerson.getDeclaredField("d");
        System.out.println("declaredFieldd-->"+declaredFieldd);
        System.out.println("---------------------------");
        // 1.1 设置成员变量们
        Person2 person = new Person2();
        Field fieldaa = clzPerson.getField("a");
        fieldaa.set(person,10);
        Field fieldName = clzPerson.getDeclaredField("name");
        fieldName.setAccessible(true);//暴力反射,忽略访问权限修饰符的安全检查
        fieldName.set(person,"zhangsan");
        System.out.println("person:"+person);
        // 1.2 获取成员们的值
        Object nameValue = fieldName.get(person);
        System.out.println("nameValue:"+nameValue);
        System.out.println("---------------------------");

        // 2. 获取Constructor
        Constructor[] constructors = clzPerson.getConstructors();
        for (int i = 0; i < constructors.length; i++) {
            Constructor constructor = constructors[i];
            System.out.println("constructor-->"+constructor);
        }
        Constructor[] declaredConstructors = clzPerson.getDeclaredConstructors();
        for (int i = 0; i < declaredConstructors.length; i++) {
            Constructor declaredConstructor = declaredConstructors[i];
            System.out.println("declaredConstructor-->"+declaredConstructor);
        }
        System.out.println("---------------------------");
        // 使用构造器创建对象
        Constructor constructor = clzPerson.getConstructor();//无参数构造器
        Object p1 = constructor.newInstance();
        System.out.println("p1:"+p1);
        //Constructor declaredConstructor = clzPerson.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
        Constructor declaredConstructor = clzPerson.getDeclaredConstructor( int.class);
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        //Object p2 = declaredConstructor.newInstance("lisi",20);
        Object p2 = declaredConstructor.newInstance( 20);
        System.out.println("p2:"+p2);
        System.out.println("---------------------------");

        // 3. 获取Method

        Method[] methods = clzPerson.getMethods();

        for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
            Method method = methods[i];
            System.out.println("method-->"+method);//父类的方法也会被获取
        }
        Method[] declaredMethods = clzPerson.getDeclaredMethods();
        for (int i = 0; i < declaredMethods.length; i++) {
            Method declaredMethod = declaredMethods[i];
            System.out.println("declaredMethod-->"+declaredMethod);//父类的方法不会被获取
        }

        Method setName = clzPerson.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        Person2 person2 = new Person2();
        setName.setAccessible(true);
        setName.invoke(person2,"wangwu");
        System.out.println("person2:"+person2);
    }
}

/**
 * 反射案例:
 * 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
 */
public class ReflectDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Properties properties = new Properties();
        ClassLoader classLoader = ReflectDemo3.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
        properties.load(is);
        String className = properties.getProperty("className");
        String methodName = properties.getProperty("methodName");
        Class clz = Class.forName(className);
        Object instance = clz.newInstance();
        Method declaredMethod = clz.getDeclaredMethod(methodName);
        declaredMethod.setAccessible(true);
        declaredMethod.invoke(instance);

    }
}

pro.properties文件

className=com.ivyzh.reflect.domain.BenzCar
methodName=fix

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】
* 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")

* 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
* 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

                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
* 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
/**
 * * 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】
 *  * 注解的定义
 * * JDK中预定义的一些注解
 * * 自定义注解
 * * 在程序使用(解析)注解:获取注解中定义的属性值
 *
 *
 * * 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")
 */
public @interface AnnoDemo1 {

    //1. 属性的返回值类型有
    int show1();// 基本数据类
    String show2();//String
    MyAnno show3();//注解
    MyEnum show6();//枚举
    int[]  show4();//以上类型的数组
    MyAnno[] show5();//以上类型的数组

    //2. 定义了属性,在使用时需要给属性赋值

    String name() default "zhangsan";// 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

}

/**
 ** 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
 *      * @Retention(RetentionPolicy.CLASS):当前被描述的注解,会保留到class字节码文件中,但不会被JVM读取到
 *      * @Retention(RetentionPolicy.SOURCE):当前被描述的注解,不会保留到class字节码文件中,但不会被JVM读取到
 * (三个阶段:source、class、runtime)
 *  * @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(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AnnoDemo3 {
  int value();
}
/**
 * * 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】
 *  * 注解的定义
 * * JDK中预定义的一些注解
 * * 自定义注解
 * * 在程序使用(解析)注解:获取注解中定义的属性值
 *
 *
 * * 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")
 */
public @interface MyAnno {


}
/**
 * 获取指定的注解
 *      * getAnnotation(Class)
 */
@Pro(className = "com.ivyzh.reflect.domain.BMWCar",methodName = "run")
public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws  Exception {

        Pro annotation = ReflectTest.class.getAnnotation(Pro.class);
        String className = annotation.className();
        String methodName = annotation.methodName();
        System.out.println(className);
        System.out.println(methodName);

        Class clz = Class.forName(className);
        Object car = clz.newInstance();
        Method declaredMethod = clz.getDeclaredMethod(methodName);
        declaredMethod.setAccessible(true);
        declaredMethod.invoke(car);
    }
}

Calulator

/**
 * 计算器类
 */
public class Calculator {
    @Check(a=5,b=3)
    public int add(int a,int b){
        return a+b;
    }
    @Check
    public int sub(int a,int b){
        return a+b;
    }
    @Check
    public int mul(int a,int b){
        return a*b;
    }
    @Check(a=10,b=0)
    public int div(int a,int b){
        return a/b;
    }

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

CalulatorTest

/**
 * 案例:简单的测试框架
 * 1.
 * 2.
 */

public class CaculatorTest {
    public static void main(String[] args) throws  Exception {

        Calculator calculator = new Calculator();
        Method[] declaredMethods = calculator.getClass().getDeclaredMethods();

        int bugNum = 0;
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("bug.txt"));


        for (int i = 0; i < declaredMethods.length; i++) {
            Method declaredMethod = declaredMethods[i];
            if(declaredMethod.isAnnotationPresent(Check.class)){
                Check annotation = declaredMethod.getAnnotation(Check.class);
                int a = annotation.a();
                int b = annotation.b();
                try {
                    Object result =  declaredMethod.invoke(calculator,a,b);
                    System.out.println(a+" "+declaredMethod.getName()+" "+b+" result:"+result);
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                    bugNum++;
                    bufferedWriter.write(declaredMethod.getName()+" 出现异常了");
                    bufferedWriter.newLine();
                    bufferedWriter.write("异常名称:"+e.getCause().getClass().getSimpleName());
                    bufferedWriter.newLine();
                    bufferedWriter.write("异常原因:"+e.getCause().getMessage());
                    bufferedWriter.newLine();
                    bufferedWriter.write("----------------------");
                    bufferedWriter.newLine();
                }

            }

        }

        bufferedWriter.write("本次运行一共出现 "+bugNum+" 次异常");
        bufferedWriter.flush();
        bufferedWriter.close();

    }
}

Check

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Check {
    int a() default 5;
    int b() default 3;
}

END.

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