Java高级【Junit、反射、注解】

1、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
         断言 * 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

2、反射：框架设计的灵魂（重要！！）

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

开发框架需要使用反射

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<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

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

Object的类也会打印

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

只需要修改配置文件

3、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】

javadoc 命令抽取生成doc文档

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：压制警告比如某个方法没有使用
• 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;
        }
反编译一下得到：

   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({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD,ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface MyAnno3 {
}

* 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

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Pro {

    String className();
    String methodName();
}

package cn.itcast.annotation;

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

/**
 * 框架类
 */

@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
        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";
                }

            }
 */

        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);
        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);
    }
}

案例

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 {
                    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();

    }

}

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...");
    }

}

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 {
}

* 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