1. 单元测试

1.1 单元测试概述

单元测试就是针对最小的功能单元编写测试代码，Java 程序最小的功能单元是方法，因此，单元测试就是针对 Java 方法的测试，进而检查方法的正确性。

JUnit 是使用 Java 语言实现的单元测试框架，几乎所有的 IDE 工具都集成了 JUnit，这样我们就可以直接在 IDE 中编写并运行 JUnit 测试。

JUnit 优点：

• 可以灵活的选择执行哪些测试方法，可以一键执行全部测试方法
• 可以生成全部方法的测试报告
• 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

1.2 单元测试快速入门

需求：使用单元测试进行业务方法预期结果、正确性测试的快速入门

过程：

1. 将 JUnit 的 jar 包导入到项目中；
2. 编写测试方法：该测试方法必须是公共的无参数无返回值的非静态方法；
3. 在测试方法上使用 @Test注解：标注该方法是一个测试方法；
4. 在测试方法中完成被测试方法的预期正确性测试（用 Assert 类）；
5. 选中测试方法，选择“JUnit运行” ：红色失败，绿色成功。

进行预期的正确性测试：断言——Assert.assertEquals(...)。

1.3 单元测试常用注解

Junit 常用注解(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。

• 开始执行的方法:初始化资源。
• 执行完之后的方法:释放资源。

Junit 常用注解(Junit 5.xxxx版本)：

注解	说明
@Test	测试方法
@BeforeEach	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。
@AfterEach	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。
@BeforeAll	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。
@AfterAll	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。

2. 反射

2.1 概述

反射是指对于任何一个Class类，在"运行的时候"都可以直接得到这个类全部成分。

• 在运行时,可以直接得到这个类的构造器对象：Constructor
• 在运行时,可以直接得到这个类的成员变量对象：Field
• 在运行时,可以直接得到这个类的成员方法对象：Method

这种运行时动态获取类信息以及动态调用类中成分的能力称为 Java 语言的反射机制。

反射的核心思想和关键就是：得到编译以后的 class 文件对象

HelloWorld.java -> javac -> HelloWorld.class

Class c = HelloWorld.class;

2.2 获取 Class 对象

三种方式：

1. Class.forName("com.example.Student")
2. Student.class
3. s.getClass()

2.3 获取 Constructor 对象

方法	说明
Constructor<?>[] getConstructors()	返回所有构造器对象的数组（只能拿public的）
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	返回所有构造器对象的数组，存在就能拿到
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回单个构造器对象（只能拿public的）
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回单个构造器对象，存在就能拿到

获取构造器的作用依然是初始化一个对象。Constructor 类中用于创建对象的方法：

符号	说明
T newInstance(Object... initargs)	根据指定的构造器创建对象
public void setAccessible(boolean flag)	设置为true，表示取消访问检查，进行暴力反射，从而可以拿到私有的构造器来创建对象，这个方式破坏了封装性。

2.4 获取 Field 对象

方法	说明
Field[] getFields()	返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的）
Field[] getDeclaredFields()	返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到
Field getField(String name)	返回单个成员变量对象（只能拿public的）
Field getDeclaredField(String name)	返回单个成员变量对象，存在就能拿到

获取成员变量可以在某个对象中取值、赋值，Field 类中用于取值、赋值的方法：

符号	说明
void set(Object obj, Object value)：	赋值
Object get(Object obj)	获取值。

如果成员是非 public 的，那可以用 setAccessible 打开权限。

2.5 获取 Method 对象

方法	说明
Method[] getMethods()	返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的）
Method[] getDeclaredMethods()	返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回单个成员方法对象（只能拿public的）
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回单个成员方法对象，存在就能拿到

l获取成员方法后可以在某个对象中进行执行此方法，Method 类中用于触发执行的方法：

符号	说明
Object invoke(Object obj, Object... args)	运行方法。参数一：用obj对象调用该方法； 参数二：调用方法的传递的参数（如果没有就不写）；返回值：方法的返回值（如果没有就不写）

如果方法是非 public 的，那可以用 setAccessible 打开权限。

2.6 反射的作用 —— 绕过编译阶段为集合添加数据

反射是作用在运行时的技术，此时集合的泛型将不能产生约束了，此时是可以为集合存入其他任意类型的元素。因为泛型只是在编译阶段可以约束集合只能操作某种数据类型，在编译成 Class 文件进入运行阶段的时候，其真实类型都是原生 ArrayList 了，泛型相当于被擦除了。反射是作用在运行时的技术，此时已经不存在泛型了。

2.7 反射的作用 —— 通用框架的底层原理

需求：给你任意一个对象，在不清楚对象字段的情况可以，可以把对象的字段名称和对应值存储到文件中去。比如：

分析：

1. 定义一个方法，可以接收任意类的对象；
2. 使用反射获取对象的Class类对象，然后获取全部成员变量信息；
3. 遍历成员变量信息，然后提取本成员变量在对象中的具体值；
4. 存入成员变量名称和值到文件中去即可。

基本上主流框架都会基于反射设计一些通用技术功能。

3. 注解

3.1 概述

Java 注解（Annotation）又称 Java 标注，是 JDK5.0 引入的一种注释机制。类、构造器、方法、成员变量、参数等都可以被注解进行标注。

注解作用：对 Java 中类、方法、成员变量做标记，然后进行特殊处理，至于到底做何种处理由业务需求来决定。

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。

3.2 自定义注解

自定义注解就是自己做一个注解来使用：

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

• Java 支持的数据类型基本上都支持

特殊属性——value 属性：如果只有一个 value 属性的情况下，使用 value 属性的时候可以省略 value 名称不写，但是如果有多个属性, 且多个属性没有默认值，那么value名称是不能省略的。

3.3 元注解

元注解：它也是一个注解，这个注解用来注解其他注解，即放在注解头上的注解。

常见的元注解：

1）@Target

约束自定义注解只能在哪些地方使用。它可使用的值定义在 ElementType 枚举类中，常用值如下：

• 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

2）@Retention

申明注解的存活范围。它可使用的值定义在 RetentionPolicy 枚举类中，常用值如下：

• SOURCE： 注解只作用在源码阶段，被编译器丢弃，生成的字节码文件中不存在
• CLASS： 注解作用在源码阶段、字节码文件阶段，被 VM 丢弃，运行阶段不存在，默认值.
• RUNTIME：注解作用在源码阶段、字节码文件阶段和运行阶段（开发常用），可以通过反射机制读取注解的信息。

3.4 注解解析

注解的解析就是判断是否存在注解，存在注解就解析出内容。

与注解解析相关的接口：

• Annotation: 注解的顶级接口，注解都是Annotation类型的对象
• AnnotatedElement：该接口定义了与注解解析相关的解析方法

方法	说明
Annotation[] getDeclaredAnnotations()	获得当前对象上使用的所有注解，返回注解数组。
T getDeclaredAnnotation(Class<T> annotationClass)	根据注解类型获得对应注解对象
boolean isAnnotationPresent(Class<Annotation> annotationClass)	判断当前对象是否使用了指定的注解，如果使用了则返回true，否则false

所有的类成分 Class, Method , Field , Constructor，都实现了 AnnotatedElement 接口，他们都拥有解析注解的能力

解析注解的技巧：注解在哪个成分上，我们就先拿哪个成分对象

• 比如注解作用成员方法，则要获得该成员方法对应的Method对象，再来拿上面的注解
• 比如注解作用在类上，则要该类的Class对象，再来拿上面的注解
• 比如注解作用在成员变量上，则要获得该成员变量对应的Field对象，再来拿上面的注解

3.5 注解的应用场景练习：JUnit

需求：定义若干个方法，只要加了 MyTest 注解，就可以在启动时被触发执行

分析

1. 定义一个自定义注解 MyTest，只能注解方法，存活范围是一直都在。
2. 定义若干个方法，只要有 @MyTest 注解的方法就能在启动时被触发执行，没有这个注解的方法不能执行