基础-Junit单元测试_反射_注解
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。
1.2 Junit使用（白盒测试）
使用步骤：
-
定义一个测试类(测试用例)
-
测试类名：被测试的类名Test，如 CalculatorTest
-
包名：xxx.xxx.xx.test，如 cn.itcast.test
-
-
定义测试方法：可以独立运行
-
方法名：test测试的方法名，如 testAdd()
-
返回值：void
-
参数列表：空参
-
-
为了让方法独立运行，在方法上面加
@Test -
导入junit依赖环境
import org.junit.Test; -
@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。 -
一般会使用断言操作来处理结果
Assert.assertEquals(期望的结果,运算的结果);
计算器类：
package cn.itcast.junit;
/**
* 计算器类
*/
public class Calculator {
/**
* 加法
* @param a
* @param b
* @return
*/
public int add (int a , int b){
//int i = 3/0;
return a - b;
}
/**
* 减法
* @param a
* @param b
* @return
*/
public int sub (int a , int b){
return a - b;
}
}
测试类：
package cn.itcast.test;
import cn.itcast.junit.Calculator;
import org.junit.After;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
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...");
}
/*
* 释放资源方法：
* 在所有测试方法执行完后，都会自动执行该方法
*/
@After
public void close(){
System.out.println("close...");
}
//测试add方法
@Test
public void testAdd(){
// System.out.println("我被执行了");
//1.创建计算器对象
System.out.println("testAdd...");
Calculator c = new Calculator();
//2.调用add方法
int result = c.add(1, 2);
//System.out.println(result); //单纯输出，没有办法判断输出结果是正确还是错误的。
//3.断言 我断言这个结果是3
Assert.assertEquals(3,result);
}
@Test
public void testSub(){
//1.创建计算器对象
Calculator c = new Calculator();
int result = c.sub(1, 2);
System.out.println("testSub....");
Assert.assertEquals(-1,result);
}
}
评判结果：
- 软件输出窗口红色：失败
- 软件输出窗口绿色：成功
二、反射：框架设计的灵魂
2.1 介绍
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(如Field[] fields, Method[] methods等)，这就是反射机制。
反射好处：
- 可以在程序运行过程中，操作这些对象。
- 可以解耦，提高程序的可扩展性。
2.2 获取Class对象的三种方式
- Class.forName("全类名")：将字节码文件加载进内存，返回Class对象。
- 是静态方法。
- 参数"全类名"：包名+类名。
- 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。
- 类名.class：通过类名的属性class获取
- 多用于参数的传递
- 对象.getClass()：getClass()方法在Object类中定义，所有对象都有该方法。
- 多用于对象的获取字节码的方式
import cn.itcast.domain.Person;
import cn.itcast.domain.Student;
public class ReflectDemo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.Class.forName("全类名")
Class cls1 = Class.forName("cn.itcast.domain.Person");
System.out.println(cls1);
/*
如果传入的全类名写错，会报错ClassNotFoundException
*/
//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);
//== 比较三个对象(比较的是三个对象的内存地址)
System.out.println(cls1 == cls2);//true
System.out.println(cls1 == cls3);//true
Class c = Student.class;
//不同字节码文件，不相等
System.out.println(c == cls1); //false
}
}
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。
2.3 Class对象功能（获取功能）
1. 获取成员变量们
获取成员变量 4 个方法:
* 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)
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 Field对象.setAccessible(true):暴力反射
使用示例
import cn.itcast.domain.Person;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectDemo2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//0. 获取Person的Class对象
Class personClass = Person.class;
//1. Field[] getFields()获取所有public修饰的成员变量
Field[] fields = personClass.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
//输出：public java.lang.String cn.itcast.domain.Person.a
//Person中定义的公有成员变量是 public String a;
}
//2. Field getField(String name)
Field a = personClass.getField("a"); //有可能会抛出异常
//2-1 获取成员变量a 的值
Person p = new Person();
Object value = a.get(p);
System.out.println(value);
//2-2 设置a的值
a.set(p,"张三");
System.out.println(p);
//3. Field[] getDeclaredFields()：获取所有的成员变量，不考虑修饰符
Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
System.out.println(declaredField);
}
//4. Field getDeclaredField(String name)
Field d = personClass.getDeclaredField("d");
//忽略访问权限修饰符的安全检查
//如果不忽略，访问private成员变量时，会报错IllegalAccessException。
d.setAccessible(true);//暴力反射
Object value2 = d.get(p);
System.out.println(value2);
}
}
2. 获取构造方法们
获取构造方法 4 个方法：
* Constructor<?>[] getConstructors() 获取所有public修饰的构造方法
* Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes) 获取由参数指定的public修饰的构造方法
* Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes) 忽略修饰符
* Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 忽略修饰符
Constructor:构造方法
1. 创建对象：T newInstance(Object... initargs)
2. 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
使用示例
import cn.itcast.domain.Person;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectDemo3 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//0.获取Person的Class对象
Class personClass = Person.class;
//1. Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)
Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class); //传入的参数都是.class!
System.out.println(constructor);
//构造方法对象 用于 创建对象
Object person = constructor.newInstance("张三", 23);
System.out.println(person);
System.out.println("----------");
//2. 无参构造方法
Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();
System.out.println(constructor1);
//创建对象
Object person1 = constructor1.newInstance();
System.out.println(person1);
//3. 无参构造方法的另一个实现
Object o = personClass.newInstance();
System.out.println(o);
//constructor1.setAccessible(true); //getDeclaredConstructor使用时设置
}
}
3. 获取成员方法们
* Method[] getMethods() 参数：方法名及方法参数
* Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
* Method[] getDeclaredMethods()
* Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
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
使用示例
import cn.itcast.domain.Person;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectDemo4 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//0. 获取Person的Class对象
Class personClass = Person.class;
//1. 获取指定名称的无参方法
Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
Person p = new Person();
//2. 执行方法
eat_method.invoke(p);
//有参方法
Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
//执行方法
eat_method2.invoke(p,"饭");
System.out.println("-----------------");
//获取所有public修饰的方法（除了本身类定义的方法，还有一些隐藏的继承于Object方法）
Method[] methods = personClass.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
String name = method.getName();
System.out.println(name);
//method.setAccessible(true);
}
}
}
4. 获取全类名
* `String getName()`
//获取类名
Class personClass = Person.class;
String className = personClass.getName();
System.out.println(className);//cn.itcast.domain.Person
2.4 案例
需求：写一个"框架"，不能改变该类的任何代码的前提下，可以创建任意类的对象，并且执行其中任意方法。
实现：
-
配置文件
-
反射
步骤：
-
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
-
在程序中加载读取配置文件
-
使用反射技术来加载类文件进内存
-
创建对象
-
执行方法
//配置文件 pro.properties
className=cn.itcast.domain.Student
methodName=sleep
package cn.itcast.reflect;
import cn.itcast.domain.Person;
import cn.itcast.domain.Student;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;
/**
* 框架类
*/
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
/*
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.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.获取方法对象
Method method = cls.getMethod(methodName);
//6.执行方法
method.invoke(obj);
}
}
通过修改配置文件，不改动任意程序，即可执行不同的方法。
使用反射调用对象需要很多行，实际调用可能很少语句即可达到，如
Person p = new Person();
p.eat();
Student stu = new Student();
stu.sleep();
为什么还使用反射呢？
-
将来写的系统代码非常庞大，改代码需要重新测试、重新编译、重新上线；
-
仅改动配置文件，其只是一个物理文件，没有其他影响。而且改配置文件的方式让程序的可扩展性更强一些。
三、注解
3.1 介绍
- 注解：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。
- 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：①与③是JDK定义好的，主要关注第②部分。
3.2 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")，可以放在函数或者类前，一般放在类前。
import java.util.Date;
@SuppressWarnings("all")
public class AnnoDemo2 {
@Override
public String toString() { //重写Object类的toString方法
return super.toString();
}
@Deprecated//过期注解
public void show1(){ //推荐使用show2，但是不能删掉该方法，否则不能兼容以前的版本。
//有缺陷
}
public void show2(){
//替代show1方法
}
public void demo(){
show1(); //该方法过时，IDEA中会显示删除线，但是不影响使用
Date date = new Date(); //很多方法过时，推荐使用Calendar类
}
}
3.3 自定义注解
🔶格式：
元注解
public @interface 注解名称{
属性列表;
}
通过反编译，观察代码public @interface 注解名称{}。
- 定义
MyAnno.java文件
public @interface MyAnno {
}
-
编译
javac MyAnno.java，生成 MyAnno.class 文件。 -
反编译
javap MyAnno.class，命令行输出：
Compiled from "MyAnno.java"
public interface MyAnno extends java.lang.annotation.Annotation{
}
🔶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
抽象方法定义要求：
🐹 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
public @interface MyAnno {
int value();
String name();
Person per();
MyAnno2 anno2();
String[] strs();
}
其中，Person 是枚举类型
public enum Person {
P1,P2,P3;
}
其中，MyAnno2 为注解
public @interface MyAnno2 {
}
🐹 2. 定义了属性，在使用时需要给属性赋值
1）定义
public @interface MyAnno {
int value();
Person per();
MyAnno2 anno2();
String[] strs();
}
2）使用（注意不同类型参数的赋值）
@MyAnno(value=12,per = Person.P3,anno2 = @MyAnno2,strs={"bbb","aaa"})
public class Worker {
}
🐹 2.1 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。
public @interface MyAnno {
String name() default "张三";
}
🐹 2.2 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。
1）定义
public @interface MyAnno {
int value();
}
2）使用
@MyAnno(value=12) //可以省略写成 @MyAnno(12)
public class Worker {
}
🐹 2.3 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。
-
其参数为 ElementType 枚举类型，即只有一个抽象方法
ElementType[] value(); -
ElementType可取值：
- TYPE：该注解只能作用于类上
- METHOD：只能作用于方法上
- FIELD：只能作用于成员变量上
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD,ElementType.FIELD}) //value可省略
public @interface MyAnno3 {
}
🐹 @Retention：描述注解被保留的阶段，参数为 RetentionPolicy 枚举类型，抽象函数为 RetentionPolicy value();。
- @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)：(常用)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)
- @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
🐹 @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，即子类会继承父类的注解。
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD,ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface MyAnno3 {
}
3.4 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类型)
//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
- Pro.java文件
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 {
String className();//代表了一套规范
String methodName();
}
2）Demo1.java文件
package cn.itcast.annotation;
public class Demo1 {
public void show(){
System.out.println("demo1...show...");
}
}
3）ReflectTest.java文件
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);
}
}
注解大部分时候，都是用来替换配置文件的。
3.5 案例：简单的测试框架
目标：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。
1）定义注解
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 {
}
2）在类的方法上使用注解
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...");
}
}
3）实现功能：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
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();
}
}
总结：
-
以后大多数时候，我们会使用注解，而不是自定义注解
-
注解给谁用？
- 编译器
- 给解析程序用
-
注解不是程序的一部分，可以理解为注解就是一个标签
