12 Junit单元测试、反射、注解

单元测试

介绍

Junit单元测试是做什么的？

就是针对最小的功能单元(方法)，编写测试代码对其进行正确性测试。

Junit单元测试框架

可以用来对方法进行测试，它是由Junit公司开源出来的

Junit单元测试的优点是什么？

可以灵活的编写测试代码，可以针对某个方法执行测试，也支持一键完成对全部方法的自动化测试，且各自独立。
不需要程序员去分析测试的结果，会自动生成测试报告出来。

JUnit可以选择执行哪些测试方法，可以一键执行全部测试方法的测试。
JUnit可以生测试报告，如果测试良好则是绿色；如果测试失败，则是红色。
单元测试中的某个方法测试失败了，不会影响其他测试方法的测试。

Junit框架快速入门(步骤)

断言Assert(静态类)

需求

某个系统，有多个业务方法，请使用Junit单元测试框架，编写测试代码，完成对这些方法的正确性测试。

具体步骤

将Junit框架的jar包导入到项目中(资料中已经提供)
为需要测试的业务类，定义对应的测试类，并为每个业务方法，编写对应的测试方法（必须：公共、无参、无返回值）
测试方法上必须声明@Test注解，然后在测试方法中，编写代码调用被测试的业务方法进行测试；
开始测试：选中测试方法，右键选择“JUnit运行” ，如果测试通过则是绿色；如果测试失败，则是红色

JUnit的注解有哪些？

(Junit 4.xxxx版本)

注解	说明
@Test	测试方法
@Before	用来修饰实例方法，该方法会在每一个测试方法执行之前执行一次。
@After	用来修饰实例方法，该方法会在每一个测试方法执行之后执行一次。
@BeforeClass	用来静态修饰方法，该方法会在所有测试方法之前只执行一次。
@AfterClass	用来静态修饰方法，该方法会在所有测试方法之后只执行一次。

在测试方法执行前执行的方法，常用于：初始化资源。
在测试方法执行完后再执行的方法，常用于：释放资源。

(Junit 5.xxxx版本)

注解	说明
@Test	测试类中的方法必须用它修饰才能成为测试方法，才能启动执行
@BeforeEach	用来修饰一个实例方法，该方法会在每一个测试方法执行之前执行一次。
@AfterEach	用来修饰一个实例方法，该方法会在每一个测试方法执行之后执行一次。
@BeforeAll	用来修饰一个静态方法，该方法会在所有测试方法之前只执行一次。
@AfterAll	用来修饰一个静态方法，该方法会在所有测试方法之后只执行一次。

开始执行的方法:初始化资源
执行完之后的方法:释放资源

反射

认识反射(框架源码)

反射(Reflection)：是加载类，并允许以编程的方式解剖类中的各种成分**（成员变量、方法、构造器等）**。

场景: 写一个方法,接收一个对象,然后打印出对象中的成员属性名

反射的基本作用、关键？

反射是在运行时获取类的字节码文件对象：然后可以解析类中的全部成分。
反射的核心思想和关键就是:得到编译以后的class文件对象。

反射学什么

学习获取类的信息、操作它们

1、反射第一步：加载类，获取类的字节码：Class对象, 如此才可以解析类的全部成分

2、获取类的构造器：Constructor对象

3、获取类的成员变量：Field对象

4、获取类的成员方法：Method对象

反射第一步：加载类，获取类的字节码：Class对象

获取Class对象的三种方式

直接使用类名.class获取：Class c1 = 类名.class
调用Class提供的方法：Class c2 = Class.forName(“全类名”)
调用Object提供的方法：Class c3 = 对象.getClass()

获取类的构造器

获取类的构造器、并对其进行操作

Class提供了从类中获取构造器的方法。

方法	说明
Constructor<?>[] getConstructors()	获取所有的公共构造器（只能获取public修饰的）
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	获取全部构造器（只要存在就能拿到）
Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes)	获取某个公共构造器（只能获取public修饰的）
Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)	获取某个构造器（只要存在就能拿到）

获取类构造器的作用：依然是初始化对象返回

Constructor提供的方法	说明
T newInstance(Object… initArgs)	调用此构造器对象表示的构造器，并传入参数，完成对象的初始化并返回
public void setAccessible(boolean flag)	设置为true，表示禁止检查访问控制（暴力反射）

反射得到的构造器可以做什么？

依然是创建对象的
- public newInstance(Object… initargs)
如果是非public的构造器，需要打开权限（暴力反射），然后再创建对象
- setAccessible(boolean)
- 反射可以破坏封装性，私有的也可以执行了。

获取类的成员变量

Class提供了从类中获取成员变量的方法。

方法	说明
public Field[] getFields()	获取类的所有公共成员变量（只能获取public修饰的）
public Field[] getDeclaredFields()	获取类的全部成员变量（只要存在就能拿到）
public Field getField(String name)	获取类的某个公共成员变量（只能获取public修饰的）
public Field getDeclaredField(String name)	获取类的某个成员变量（只要存在就能拿到）

获取到成员变量的作用：依然是赋值、取值

Field的方法	说明
public void set(Object obj, Object value)	赋值
public Object get(Object obj)	取值
public void setAccessible(boolean flag)	设置为true，表示禁止检查访问控制（暴力反射）

如果某成员变量是非public的，需要打开权限（暴力反射），然后再取值、赋值
- setAccessible(boolean)

获取类的成员方法

Class提供了从类中获取成员方法的API。

方法	说明
Method[] getMethods()	获取类的全部公共成员方法（只能获取public修饰的）
Method[] getDeclaredMethods()	获取类的全部成员方法（只要存在就能拿到）
Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)	获取类的某个公共成员方法（只能获取public修饰的）
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)	获取类的某个成员方法（只要存在就能拿到）

成员方法的作用：依然是执行

Method提供的方法	说明
public Object invoke(Object obj, Object… args)	触发某个对象的该方法执行。
public void setAccessible(boolean flag)	设置为true，表示禁止检查访问控制（暴力反射）

反射得到成员方法可以做什么？

依然是在某个对象中触发该方法执行。
- Object invoke(Object obj, Object… args)
如果某成员方法是非public的，需要打开权限（暴力反射），然后再触发执行
- setAccessible(boolean)

反射为何可以给约定了泛型的集合存入其他类型的元素？

编译成Class文件进入运行阶段的时候，泛型会自动擦除。
反射是作用在运行时的技术，此时已经不存在泛型了。

作用、应用场景

反射的作用

可以在运行时得到一个类的全部成分然后操作。
可以破坏封装性。（很突出）
也可以破坏泛型的约束性。（很突出）
更重要的用途是适合：做Java高级框架
基本上主流框架都会基于反射设计一些通用技术功能。

使用反射做一个简易版的框架(案例)

需求：

对于任意一个对象，该框架都可以把对象的字段名和对应的值，然后打印在控制台。

实现步骤

定义一个方法，可以接收任意对象
每收到一个对象后，使用反射获取该对象的Class对象，然后获取全部的成员变量
遍历成员变量，然后提取成员变量在该对象中的具体值
把成员变量名、和其值，打印到控制台即可

注解

快速入门

注解（Annotation）

就是Java代码里的特殊标记，比如：@Override、@Test等
这些标记会被特定的注解解析器所发现，进而决定应该怎样去编译或者执行被注解标记出来的程序

//元注解
public @interface 注解名称 { }
注解本质是一个接口，Java中所有注解都是继承了Annotation接口的。元注解
指的是：修饰注解的注解，可以指定注解的标注位置和保留阶段@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD})
public @interface Test { }@Target
作用：声明被修饰的注解只能在哪些位置使用
@Target(ElementType.TYPE)
TYPE，类，接口
FIELD, 成员变量
METHOD, 成员方法
PARAMETER, 方法参数
CONSTRUCTOR, 构造器
LOCAL_VARIABLE, 局部变量@Retention
作用：声明注解的保留阶段
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
1. SOURCE 只作用在源码阶段，字节码文件中不存在。
2. CLASS（默认值）保留到字节码文件阶段，运行阶段不存在.
3. RUNTIME（开发常用）一直保留到运行阶段。

注解的作用

对Java中类、方法、成员变量做标记，然后进行特殊处理。
例如：JUnit框架中，标记了注解@Test的方法就可以被当成测试方法执行，而没有标记的就不能当成测试方法执行

自定义注解

public @interface 注解名称 {public 属性类型 属性名() default 默认值 ;}

注解的解析

什么是注解的解析？

就是判断类上、方法上、成员变量上是否存在注解，并把注解里的内容给解析出来。

如何解析注解？

指导思想：要解析谁上面的注解，就应该先拿到谁
比如要解析类上面的注解，则应该先获取该类的Class对象，再通过Class对象解析其上面的注解
比如要解析成员方法上的注解，则应该获取到该成员方法的Method对象，再通过Method对象解析其上面的注解
Class 、 Method 、 Field , Constructor、都实现了AnnotatedElement接口，它们都拥有解析注解的能力

注解解析的方式

AnnotatedElement接口提供了解析注解的方法	说明
public Annotation[] getDeclaredAnnotations()	获取当前对象上面的注解。
public T getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)	获取指定的注解对象
public boolean isAnnotationPresent(Class annotationClass)	判断当前对象上是否存在某个注解

解析注解的案例

需求如下

定位到指定包中所有带@ClassNameCheck注解的类，然后判断类名是否是以Heima开头，如果不是，就抛异常

下面分析一下步骤

定义一个类叫ClassNameCheckParser，在类中定义一个checkClassName方法，用来完成功能
获取项目中指定包下的所有类(此功能已经在工具类中提供好了方法,可以直接使用)
遍历得到每一个类,然后判断类上是否有@ClassNameCheck注解
如果有注解,则获取到类名进行判断,如果不符合规范,则放到一个准备好的集合中
等到遍历结束,查看集合中是否有元素;有就说明存在不符合规范的类名;打印结果,抛出异常

注解的属性

在定义注解的时候，还可以通过属性来进一步描述注解的细节
public @interface 注解名称 {public 属性类型 属性名() default 默认值 ;
}
特殊属性名： value
如果注解中只有一个value属性，使用注解时，value名称可以不写!!

解析注解的案例改进

需求如下：

在定位到有问题的类名的时候,要打印出类的开发者和作用

下面分析一下步骤:

修改@ClassNameLimit注解,添加author和value属性
修改解析器的类,解析出代码的开发者和作用并打印出来

Lombok

问题分析

lombok

Lombok是一个实用的Java类库，能通过注解的形式自动生成构造器、getter/setter、equals、hashcode、toString等方法，并可以自动化生成日志变量，简化java开发、提高效率。

注解	作用
@Getter/@Setter	为所有的属性提供get/set方法
@ToString	会给类自动生成易阅读的 toString 方法
@EqualsAndHashCode	根据类所拥有的非静态字段自动重写 equals 方法和 hashCode 方法
@Data	提供了更综合的生成代码功能（@Getter + @Setter + @ToString + @EqualsAndHashCode）
@NoArgsConstructor	为实体类生成无参的构造器方法
@AllArgsConstructor	为实体类生成除了static修饰的字段之外带有各参数的构造器方法。