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Java 基础加强笔记

2019-09-19 18:01:58 作者：互联网

Java 基础加强笔记

Java 基础加强笔记

1. 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，看程序能否输出期望的值。
白盒测试：需要写代码。关注程序具体的执行流程。

Junit测试是属于白盒测试的一种。

1.2 Junit使用：白盒测试

使用步骤：

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
  - 包命：xxx.xxx.xx.test com.my.test
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
给方法加 @Test
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，实际的运算结果);
示例：

import com.my.junit.Calculator;
import org.junit.After;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class CalculaotrTest {
    /**
     * 初始化资源方法
     * 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("testAdd...");
        Calculator c = new Calculator();
        int result = c.add(1, 2);
        Assert.assertEquals(3, result);
    }

    /**
     * 测试sub方法
     */
    @Test
    public void testSub() {
        Calculator c = new Calculator();
        int result = c.sub(1, -1);
        Assert.assertEquals(2, result);
    }
}

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

2.1 概述

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。
Java代码在计算机中的三个阶段

2.2 获取字节码文件的三种方式：

static Class<?> forName(String className)：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。
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()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)在一次程序的运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取 Class对象都是同一个。

示例：

package com.my.reflect;

import com.my.domain.Person;

public class ReflectDemo1 {
    /*
        获取Class对象的三种方式：
            1.Class.forName("全类名"); --> 源代码阶段
            2.类名.class;     --> Class 类对象阶段
            3.对象.getClass(); --> Runtime 运行阶段
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.Class.forName("全类名");
        Class cls1 = Class.forName("com.my.domain.Person");
        System.out.println(cls1);
        // 2.类名.class
        Class cls2 = Person.class;
        System.out.println(cls2);
        // 3.对象名.getClass()
        Person person = new Person();
        Class cls3 = person.getClass();
        System.out.println(cls3);

        System.out.println(cls1 == cls2); // true
        System.out.println(cls1 == cls3); // true
        System.out.println(cls2 == cls3); // true
    }
}

2.3 Class对象功能：

获取功能：

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 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) 获取指定名称成员变量，不考虑修饰符。
  
  Field：成员变量

操作：
1. 设置值
  - void set(Object obj, Object value)
2. 获取值
  - Object get(Object obj)
3. 【忽略】访问权限修饰符的安全检测
  - setAccessible(true)：暴力反射

示例：

package com.my.reflect;

import com.my.domain.Person;

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

public class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        /*
            获取public修饰的成员变量
         */
        // 0. 获取一个类的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();
        // 使用Stream流
        Stream<Field> stream = Arrays.stream(fields);
        // 方法引用
        stream.forEach(System.out::println);
        // 2.Field getField(String name)：获取 public修饰的指定的成员变量
        Field a = personClass.getField("a");
        Person one = new Person();
        // 获取成员变量的值
        Object o = a.get(one);

        System.out.println(o);
        System.out.println("=================");
        // 设置成员变量的值
        a.set(one, "独孤");
        System.out.println(one);
        /*
            获取所有的成员变量
         */
        System.out.println("==================");
        // Field[] getdeclaredFields()：获取所有的成员变量
        Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
        Stream<Field> stream2 = Arrays.stream(declaredFields);
        stream2.forEach(field -> System.out.println(field));
        // Field getdeclaredField(String name)
        Field d = personClass.getDeclaredField("d");
/*
        // 直接访问非 public 变量的值
        System.out.println(d.get(one)); // IllegalAccessException
*/
        // 【忽略】访问权限修饰符的安全检测
        d.setAccessible(true); // 暴力反射
        // 访问非 public 变量的值
        System.out.println(d.get(one)); // IllegalAccessException
    }
}

获取构造方法们
- Constructor<?>[] getConstructors()
- Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
- Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
- Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

Constructor：构造方法

创建对象：
- T newInstance(Object... initargs) ：创建对应的对象
- 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
获取非 public 修饰的构造器时：
- 【忽略】访问权限修饰符的安全检测
  - setAccessible(true)：暴力反射

示例：

package com.my.reflect;

import com.my.domain.Person;
import java.lang.reflect.Constructor;

public class ReflectDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 获取对应类的Class对象
        Class<Person> pClass = Person.class;
        /*
            构造方法的获取
         */
        // 获取Person类中 String, int 的构造方法
        Constructor<Person> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor);
        // 通过获取的Constructor对象创建Person对象
        Person person = constructor.newInstance("张三", 20);
        System.out.println(person);

        // 获取空参构造方法
        Constructor<Person> nullCon = pClass.getConstructor();
        Person person2 = nullCon.newInstance();
        System.out.println(person2);

        // 获取空参构造方法,直接使用Class类中的 newInstance()方法
        // Person person3 = pClass.newInstance(); // 此方法已过时
        Person person3 = pClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
        System.out.println(person3);
    }
}

获取成员方法们
- Method[] getMethods()
- Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
- Method[] getDeclaredMethods()
- Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

Method：成员方法

执行方法：
- Object invoke(Object obj, Object... args) ;
获取方法名称：
- String getName();

示例


package com.my.reflect;

import com.my.domain.Person;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 获取对应类的Class对象
        Class<Person> pClass = Person.class;
        /*
            获取成员方法
         */
        // 获取空参方法
        Method eat_method1 = pClass.getMethod("eat");
        Person p = new Person();
        eat_method1.invoke(p);

        // 获取有参方法
        Method eat_method2 = pClass.getMethod("eat", String.class);
        eat_method2.invoke(p, "饭");
        System.out.println("==============");

        // 获取所有public修饰的方法
        Method[] methods = pClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            // 不仅仅有Person类中的方法，还有 Object类中的方法
            System.out.println(method);
            System.out.println(method.getName());
        }

        // 获取类名
        String className = pClass.getName();
        System.out.println(className); // com.my.domain.Person
    }
}

获取类名
- String getName()

2.4 案例

pro.properties配置文件

className=com.my.domain.Student
methodName=sleep

代码：

package com.my.reflect;

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

/*
    需求：写一个“框架”，在不改变该类的任何代码的前提下
         可以帮助我们创建任意类的对象，并且执行其中任意方法
    实现方式：
        1.配置文件
        2.反射
     实现步骤：
        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.获取方法对象
        6.执行方法
 */
public class ReflectPractise {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 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目录下的配置文件的方式:通过类加载器
        ClassLoader classLoader = ReflectPractise.class.getClassLoader();
        /*
        java.lang.Class<T>:
            ClassLoader getClassLoader():返回类的类加载器。
            URL getResource(String name):返回资源的路径
            InputStream getResourceAsStream(String name):返回资源的Stream流
         */
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
        // load加载进内存
        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.getConstructor().newInstance();
        // 5.获取方法对象
        Method method = cls.getMethod(methodName);
        // 6.执行方法
        method.invoke(obj);
    }
}

3. 注解

3.1 概述

概念：说明程序的。给计算机看的。
注释：用文字描述程序。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：
- JDK 1.5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：通过代码里标识的元数据生成文档【生成文档doc文档】
② 代码分析：通过代码里标识的元数据对代码进行分析【使用反射】
③编译检查：通过代码里标识的元数据让编译器能够实现基本的编译检查【Override】

3.2 JDK内置注解

@Override：检测【被该注解标识】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")

package com.my.annotation;

@SuppressWarnings("all")
public class AnnoDemo {
    @Override
    public String toString() {
        return super.toString();
    }

    @Deprecated
    public void show1() {

    }

    public void show2() {

    }
    
    public void demo() {
        show1();
    }
}

3.3 自定义的注解

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，在使用时直接定义值即可。
    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
1. @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。
2. @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。
3. @Documented：描述注解是否被抽取到 API文档中
4. @Inherited:描述注解是否被子类继承

3.4 在程序中使用(解析)注解：获取注解定义的属性值

使用方式：

获取注解定义的位置的对象（Class， Method， Field）

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类对象
     public class ProImpl implements Prp {
         public String className() {
             return "com.my.annotation.Student";
         }

         public String methodName() {
             return "eat";
         }
*/

调用注解中的抽象方法获取配置的属性值

示例：

public class Student {

    public void eat() {
        System.out.println("eat...food!");
    }
}

// -------------------------------

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();

    String methodName();
}

// -------------------------------

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

/*
    需求：写一个“框架”，在不改变该类的任何代码的前提下
         可以帮助我们创建任意类的对象，并且执行其中任意方法
     不使用配置文件，使用注解来完成
 */
@Pro(className = "com.my.annotation.Student", methodName = "eat")
public class ReflectPractise {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.解析注解
        // 1.1 获取该类的字节码文件对象
        Class<ReflectPractise> reflectPractiseClass = ReflectPractise.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类对象
        public class ProImpl implements Prp {
            public String className() {
                return "com.my.annotation.Student";
            }

            public String methodName() {
                return "eat";
            }
         */
        Pro anno = reflectPractiseClass.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 = anno.className();
        String methodName = anno.methodName();
        // 将该类加载进内存
        Class cls = Class.forName(className);
        // 创建对象
        Object obj = cls.getConstructor().newInstance();
        // 获取方法对象
        Method method = cls.getMethod(methodName);
        // 执行方法
        method.invoke(obj);
    }
}

3.5 案例：简单框架测试

Calculator.java

/*
    计算机类
 */
public class Calcluator {
    // 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！");
    }

}

Check注解

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Check {

}

TestCheck.java

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 这是一个简单的测试框架
 * 当主方法执行后，会自动自行检测所有的方法（加了Check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.创建计算机对象
        Calcluator c = new Calcluator();
        // 2.获取字节码文件
        Class cls = c.getClass();
        // 3. 获取所有的方法
        Method[] methods = cls.getMethods();

        int number = 0; // 记录异常出现的次数
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bug.txt"));

        for (Method method : methods) {
            // 4. 判断方法上是否有指定的注解
            if (method.isAnnotationPresent(Check.class)) {
                // 5. 有就执行
                try {
                    method.invoke(c);
                } catch (Exception e) {
                    // 6. 捕获异常
                    // 记录到文件中
                    number++;
                    bw.write(method.getName()+" 方法出现异常了！");
                    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("本次测试一个出现了"+number+"次异常.");
        bw.flush();
        bw.close();
    }
}

/*
add 方法出现异常了！
异常的名称:NullPointerException
异常的原因:null
----------------------------
div 方法出现异常了！
异常的名称:ArithmeticException
异常的原因:/ by zero
----------------------------
本次测试一个出现了2次异常.
*/

小结：

以后大多时候，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。

标签：Java,String,笔记,Class,println,import,加强,注解,public
来源： https://www.cnblogs.com/blog-S/p/11551457.html

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1. Junit：单元测试

1.1 测试分类

1.2 Junit使用：白盒测试

2. 反射：框架设计的灵魂

2.1 概述

2.2 获取字节码文件的三种方式：

示例：

2.3 Class对象功能：

获取功能：

Field：成员变量

示例：

Constructor：构造方法

示例：

Method：成员方法

示例

2.4 案例

3. 注解

3.1 概述

3.2 JDK内置注解

3.3 自定义的注解

3.4 在程序中使用(解析)注解：获取注解定义的属性值

使用方式：

示例：

3.5 案例：简单框架测试