java进阶知识--反射、junit、注解
一、反射
1.1 反射机制
概述：将类的各个组成部分封装成其他对象，在代码运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
好处：
1. 可以在程序运行的过程中，操作这些对象；（如：突破封装性）
2. 可以解耦，提高程序的可扩展性；
3. 因编译成Class文件进入运行阶段时，泛型会自动擦除。所以反射可以绕过编译阶段为集合添加元素（突破泛型约束）；
4. 通用框架的底层原理。
用途：在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。当然，也不是所有的都适合反射，之前就遇到一个案例，通过反射得到的结果与预期不符。阅读源码发现，经过层层调用后在最终返回结果的地方对应用的权限进行了校验，对于没有权限的应用返回值是没有意义的缺省值，否则返回实际值，起到保护用户的隐私目的。
反射机制的相关类：
| 类名 | 用途 |
|---|---|
| Class类 | 代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 |
| Field类 | 代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性） |
| Method类 | 代表类的方法 |
| Constructor类 | 代表类的构造方法 |
1.2 获取Class对象的方式
1. Class.forName("全类名")：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。
2. 类名.class：通过类名的属性class获取。
* 多用于参数的传递。
3. 对象.getClass()：getClass()方法在Object类中定义着。
* 多用于对象的获取字节码的方式。
小贴士：上述三种获取Class对象的方式，刚好对应java代码经历的三个阶段。
1.3 Class对象功能
* Constructor<?>[] getConstructors()：获取全部public修饰的构造器
* Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)：指定获取某个public修饰的构造器
* 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 getDeclaredField(String name) ：获取指定名称的成员变量，不考虑修饰符。
* Method[] getMethods() ：获取全部public修饰的方法
* Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) ：获取某个public修饰的方法
* Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) ：获取某个方法，不考虑修饰符。
4. 获取类名
1.4 Constructor构造方法
1. 获取参数个数
* String getParameterCount()
2. 暴力反射：
* setAccessible(true)：设置true，表示禁止检查访问控制。
3. 创建对象：
* 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。
如果使用空参数构造方法创建对象时，操作可以简化：Class对象.newInstance方法
1.5 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. 当给私有属性get/set时，需忽略访问权限修饰符的安全检查
* setAccessible(true)：暴力反射
1.6 Method方法对象
* Object invoke(Object obj, Object... args)：obj 对象，args 参数
* String getName：获取方法名
* setAccessible(true)：暴力反射
二、Junit单元测试
2.1 测试分类
1. 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。2. 白盒测试：需要写代码的。关注程序具体的执行流程。
2.2 Junit使用(白盒测试的一种)
步骤：1. 定义一个测试类(测试用例)
* 测试类名：被测试的类名Test
* 包名：xxx.xxx.xx.test
* 方法名：test测试的方法名 testAdd()
* 返回值：void
* 参数列表：空参
4. 导入junit依赖环境
* 一般我们会使用断言操作来处理结果：Assert.assertEquals('期望的结果','运算的结果');
2.3 Junit断言（junit5）
JUnit不同版本的差异。
JUnit 4主要使用org.junit.Assert类，里面的方法是静态的，比如assertEquals、assertTrue等。
而JUnit 5则引入了新的org.junit.jupiter.api.Assertions类，方法更丰富，支持lambda表达式和更详细的错误信息。<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.junit.jupiter/junit-jupiter -->
<dependency>
<groupId>org.junit.jupiter</groupId>
<artifactId>junit-jupiter</artifactId>
<version>5.10.2</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
2.4 Junit常用注解
三、注解
3.1 概述
小贴士：它可以声明在类、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。格式：@注解名称(...) 其实就是一个实现类对象，实现了该注解以及Annotation接口。
3.2 注解的作用
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】
3.3 JDK中预定义的一些注解
* @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")
3.4 自定义注解
3.4.1 格式
public @interface 注解名称{
// 属性列表;
public 属性类型 属性名() default 默认值；
}
3.4.2 本质
注解本质上就是一个接口，该接口默认继承Annotation接口。
如：public interface MyAnno extends java.lang.annotation.Annotation { ... }
3.4.3 属性
* 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
* 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。
* 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。
* 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。
3.5 元注解
概念：用于描述注解的注解
* @Target：描述注解能够作用的位置
* ElementType取值：
* TYPE：可以作用于类上
* CONSTRUCTOR：可以作用于构造器上
* METHOD：可以作用于方法上
* FIELD：可以作用于成员变量上
* LOCAL_VARIABLE：可以作用于局部变量上
* PARAMETER：可以作用于方法参数上
* @Retention：描述注解被保留的阶段
* RetentionPolicy取值：
* SOURCE：只作用于源码阶段，字节码文件中不存在。
被修饰的注解只能存在源码中，字节码class没有。编译器要丢弃的注解。
* CLASS（默认值）：保留到字节码文件阶段 ，运行阶段不存在。
编译器将把注解记录在类文件中，但在运行时 JVM 不需要保留注解。
* RUNTIME：一直保留到运行阶段。
编译器将把注解记录在类文件中，在运行时 JVM 将保留注解，因此可以反射性地读取。
* @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
3.6 注解的解析
概述：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，就应该先拿到谁的对象，再通过对象解析其上面的注解。
比如：要解析类上面的注解，就应该先获取类的Class对象，再通过Class对象解析其上面的注解。
因为：Class、Method、Field、Constructor等都实现了AnnotatedElement接口，它们都拥有解析注解的能力。
案例：
面试题：描述一下JVM加载class文件的原理机制？
JVM中类的装载是由ClassLoader和它的子类来实现的。
Java ClassLoader是一个重要的Java运行时系统组件，它负责在运行时查找和装入类文件的类。
浙公网安备 33010602011771号