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);

基础-Junit单元测试_反射_注解

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。

基础-Junit单元测试_反射_注解

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？
1. 编译器
2. 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

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基础-Junit单元测试_反射_注解

一、Junit单元测试

1.1 测试分类：

1.2 Junit使用（白盒测试）

二、反射：框架设计的灵魂

2.1 介绍

2.2 获取Class对象的三种方式

2.3 Class对象功能（获取功能）

2.4 案例

三、注解

3.1 介绍

3.2 JDK中预定义的一些注解

3.3 自定义注解

3.4 在程序使用(解析)注解：获取注解中定义的属性值

3.5 案例：简单的测试框架

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