反射&註解&列舉&內省
阿新 • • 發佈：2021-01-24
技術標籤：Java學習之路
Junit單元測試：
* 測試分類 黑盒測試：不需要寫程式碼，給輸入值，看程式是否能夠輸出期望的值。 白盒測試：需要寫程式碼。關注程式具體的執行流程。 * Junit使用：白盒測試 * 步驟： 1. 定義一個測試類(測試用例) 建議： 測試類名：被測的類名Test CalculatorTest 包名：xxx.xxx.xx.test 2. 定義測試方法：可以獨立執行 * 建議： * 方法名：test測試的方法名 testAdd() * 返回值：void * 引數列表：空參 3. 給方法加@Test 4. 匯入junit依賴環境 * 判定結果： * 紅色：失敗 * 綠色：成功 * 一般我們會使用斷言操作來處理結果 * Assert.assertEquals(期望的結果,運算的結果); * 補充： * @Before: * 修飾的方法會在測試方法之前被自動執行 * @After: * 修飾的方法會在測試方法執行之後自動被執行
反射：框架設計的靈魂
* 框架：半成品軟體。可以在框架的基礎上進行軟體開發，簡化編碼
* 反射：將類的各個組成部分封裝為其他物件，這就是反射機制
* 好處：
1. 可以在程式執行過程中，操作這些物件。
2. 可以解耦，提高程式的可擴充套件性。
類載入器
JAVA反射機制是在執行狀態中，獲取任意一個類的結構 , 建立物件 , 得到方法，執行方法 , 屬性 !；這種在執行狀態動態獲取資訊以及動態呼叫物件方法的功能被稱為java語言的反射機制。 Java類載入器（Java Classloader）是Java執行時環境（Java Runtime Environment）的一部分，負責動態載入Java類到Java虛擬機器的記憶體空間中。 java預設有三種類載入器，BootstrapClassLoader、ExtensionClassLoader、AppClassLoader。 BootstrapClassLoader（引導啟動類載入器）： 嵌在JVM核心中的載入器，該載入器是用C++語言寫的，主要負載載入JAVA_HOME/lib下的類庫，引導啟動類載入器無法被應用程式直接使用。 ExtensionClassLoader（擴充套件類載入器）： ExtensionClassLoader是用JAVA編寫，且它的父類載入器是Bootstrap。是由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader實現的，主要載入JAVA_HOME/lib/ext目錄中的類庫。它的父載入器是BootstrapClassLoader App ClassLoader（應用類載入器）： App ClassLoader是應用程式類載入器，負責載入應用程式classpath目錄下的所有jar和class檔案。它的父載入器為Ext ClassLoader
類通常是按需載入，即第一次使用該類時才載入。由於有了類載入器，Java執行時系統不需要知道檔案與檔案系統。學習類載入器時，掌握Java的委派概念很重要。
雙親委派模型：如果一個類載入器收到了一個類載入請求，它不會自己去嘗試載入這個類，而是把這個請求轉交給父類載入器去完成。每一個層次的類載入器都是如此。因此所有的類載入請求都應該傳遞到最頂層的啟動類載入器中，只有到父類載入器反饋自己無法完成這個載入請求（在它的搜尋範圍沒有找到這個類）時，子類載入器才會嘗試自己去載入。委派的好處就是避免有些類被重複載入。
* 獲取Class物件的方式：
1. Class.forName("全類名" * Class物件功能：
* 獲取功能：
1. 獲取成員變數們
* Field[] getFields() ：獲取所有public修飾的成員變數
* Field getField(String name) 獲取指定名稱的 public修飾的成員變數
* Field[] getDeclaredFields() 獲取所有的成員變數，不考慮修飾符
* Field getDeclaredField(String name)
2. 獲取構造方法們
* Constructor<?>[] getConstructors()
* Constructor<T> getConstructor(類<?>... parameterTypes)
//獲取所有許可權的單個構造方法
* Constructor<T> getDeclaredConstructor(類<?>... parameterTypes)
//獲取所有許可權的單個構造方法陣列
* Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
3. 獲取成員方法們：
* Method[] getMethods()
* Method getMethod(String name, 類<?>... parameterTypes)
* Method[] getDeclaredMethods()
* Method getDeclaredMethod(String name, 類<?>... parameterTypes)
4. 獲取全類名
* String getName()
* Field：成員變數
* 操作：
1. 設定值
* void set(Object obj, Object value)
2. 獲取值
* get(Object obj)
3. 忽略訪問許可權修飾符的安全檢查
* setAccessible(true):暴力反射
* Constructor:構造方法
* 建立物件：
* T newInstance(Object... initargs)
* 如果使用空引數構造方法建立物件，操作可以簡化：Class物件的newInstance方法
* Method：方法物件
* 執行方法：
* Object invoke(Object obj, Object... args)
* 獲取方法名稱：
* String getName:獲取方法名
* 案例：
* 需求：寫一個"框架"，不能改變該類的任何程式碼的前提下，可以幫我們建立任意類的物件，並且執行其中任意方法
* 實現：
1. 配置檔案
2. 反射
* 步驟：
1. 將需要建立的物件的全類名和需要執行的方法定義在配置檔案中
2. 在程式中載入讀取配置檔案
3. 使用反射技術來載入類檔案進記憶體
4. 建立物件
5. 執行方法
程式碼實現
public class ReflectDemo3 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.載入配置檔案
Properties pro = new Properties();
//1.2載入配置檔案，轉換為一個集合
//1.1獲取class目錄下的配置檔案
ClassLoader classLoader = ReflectDemo3.class.getClassLoader();
//獲取指定檔案
InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
pro.load(is);
//2.獲取配置檔案中定義的資料
String className = pro.getProperty("className");
String methodName = pro.getProperty("methodName");
//3.載入該類進記憶體
Class cls = Class.forName(className);
//4.建立物件
Object obj = cls.getConstructor().newInstance();
//5.獲取方法物件
Method method = cls.getMethod(methodName);
//6.執行方法
method.invoke(obj);
}
}
pro.properties檔案
className=cn.domain.Person
methodName=run
註解：
* 概念：說明程式的。給計算機看的
* 註釋：用文字描述程式的。給程式設計師看的
* 定義：註解（Annotation），也叫元資料。一種程式碼級別的說明。它是JDK1.5及以後版本引入的一個特性，與類、介面、列舉是在同一個層次。它可以宣告在包、類、欄位、方法、區域性變數、方法引數等的前面，用來對這些元素進行說明，註釋。
* 概念描述：
* JDK1.5之後的新特性
* 說明程式的
* 使用註解：@註解名稱
* 作用分類：
①編寫文件：通過程式碼裡標識的註解生成文件【生成文件doc文件】
②程式碼分析：通過程式碼裡標識的註解對程式碼進行分析【使用反射】
③編譯檢查：通過程式碼裡標識的註解讓編譯器能夠實現基本的編譯檢查【Override】
* JDK中預定義的一些註解
* @Override ：檢測被該註解標註的方法是否是繼承自父類(介面)的
* @Deprecated：該註解標註的內容，表示已過時
* @SuppressWarnings：壓制警告
* 一般傳遞引數all @SuppressWarnings("all")
* 自定義註解
* 格式：
元註解
public @interface 註解名稱{
屬性列表;
}
* 本質：註解本質上就是一個介面，該介面預設繼承Annotation介面
* public interface MyAnno extends java.lang.annotation.Annotation {}
* 屬性：介面中的抽象方法
* 要求：
1. 屬性的返回值型別有下列取值
* 基本資料型別
* String
* 列舉
* 註解
* 以上型別的陣列
2. 定義了屬性，在使用時需要給屬性賦值
1. 如果定義屬性時，使用default關鍵字給屬性預設初始化值，則使用註解時，可以不進行屬性的賦值。
2. 如果只有一個屬性需要賦值，並且屬性的名稱是value，則value可以省略，直接定義值即可。
3. 陣列賦值時，值使用{}包裹。如果陣列中只有一個值，則{}可以省略
例：
public @interface AnnoDemo2 {
String show1();
int age() default 18;
Person per();
String[] str();
}
@AnnoDemo2(show1 = "asd",per = Person.P1,str = {"sds","sdad"})
public void say(){
show1();
}
* 元註解：用於描述註解的註解
* @Target：描述註解能夠作用的位置
* ElementType取值：
* TYPE：可以作用於類上
* METHOD：可以作用於方法上
* FIELD：可以作用於成員變數上
* @Retention：描述註解被保留的階段
* @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)：當前被描述的註解，會保留到class位元組碼檔案中，並被JVM讀取到
* @Documented：描述註解是否被抽取到api文件中
* @Inherited：描述註解是否被子類繼承
AnnoTest類：
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AnnoTest {
String className();
String methodName();
}
ReflectTest類：
@AnnoTest(className = "cn.annotation.Demo1",methodName = "show")
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.解析註解
//1.1獲取該類的位元組碼檔案
Class<ReflectTest> cls = ReflectTest.class;
//2.獲取上邊註解的物件
AnnoTest annotation = cls.getAnnotation(AnnoTest.class);
//3.呼叫註解物件中定義的抽象方法，獲取返回值
//其實就是在記憶體中生成了一個該註解介面的子類實現物件
String className = annotation.className();
String methodName = annotation.methodName();
System.out.println(className);
System.out.println(methodName);
//4.載入類進記憶體
Class clss = Class.forName(className);
//5.建立物件
Object obj = clss.getConstructor().newInstance();
//6.獲取方法物件
Method method = clss.getMethod(methodName);
//7.執行方法
method.invoke(obj);
}
}
案例：簡單的測試框架
* 小結：
1. 以後大多數時候，我們會使用註解，而不是自定義註解
2. 註解給誰用？
1. 編譯器
2. 給解析程式用
3. 註解不是程式的一部分，可以理解為註解就是一個標籤
Calculator類：
package cn.demo2;
public class Calculator {
//加法
@Check
public void add(){
String str = null;
str.toString();
System.out.println("1 + 0 =" + (1 + 0));
}
//減法
@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("永無bug...");
}
}
check類：
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Check {
}
TestChek類：
package cn.demo2;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestChek {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.建立Calculatro物件
Calculator c = new Calculator();
//2.獲取位元組碼檔案
Class cls = c.getClass();
//3.獲取所有方法
Method[] methods = cls.getMethods();
int count = 0;
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:\\IdeaProjects\\basic-code\\day29-Refact\\bug.txt"));
for (Method method : methods) {
//4.判斷方法上是否有註解
if (method.isAnnotationPresent(Check.class)){
//5.有，執行
try {
method.invoke(c);
} catch (Exception e) {
//6.捕獲異常
//記錄到檔案中
count++;
bw.write(method.getName()+"方發出異常了");
bw.newLine();
bw.write("異常名稱"+e.getCause().getClass().getSimpleName());
bw.newLine();
bw.write("異常原因"+e.getCause().getMessage());
bw.newLine();
}
}
}
bw.write("本次測試一共出現了"+count+"次異常");
bw.close();
}
}
列舉
JDK1.5引入了新的型別——列舉。
在JDK1.5 之前，我們定義常量都是： public static fianl.... 。很難管理。
列舉，可以把相關的常量分組到一個列舉型別裡，而且列舉提供了比常量更多的方法。
用於定義有限數量的一組同類常量，例如：
錯誤級別：
低、中、高、急
一年的四季：
春、夏、秋、冬
商品的型別：
美妝、手機、電腦、男裝、女裝...
在列舉型別中定義的常量是該列舉型別的例項。
定義格式
許可權修飾符 enum 列舉名稱 {
例項1,例項2，例項3，例項4;
}
public enum Level {
LOW(30), MEDIUM(15), HIGH(7), URGENT(1);
private int levelValue;
private Level(int levelValue) {
this.levelValue = levelValue;
}
public int getLevelValue() {
return levelValue;
}
}
注意事項:
一旦定義了列舉，最好不要妄圖修改裡面的值，除非修改是必要的。
列舉類預設繼承的是java.lang.Enum類而不是Object類
列舉類不能有子類，因為其列舉類預設被final修飾
只能有private構造方法
switch中使用列舉時，直接使用常量名，不用攜帶類名
不能定義name屬性，因為自帶name屬性
不要為列舉類中的屬性提供set方法，不符合列舉最初設計初衷。
內省
基於反射 , java所提供的一套應用到JavaBean的API
一個定義在包中的類 ,
擁有無參構造器
所有屬性私有,
所有屬性提供get/set方法
實現了序列化介面
這種類, 我們稱其為 bean類 .
Java提供了一套java.beans包的api , 對於反射的操作, 進行了封裝 !
Introspector
獲取Bean類資訊
方法:
BeanInfo getBeanInfo(Class cls)
通過傳入的類資訊, 得到這個Bean類的封裝物件 .
BeanInfo
常用的方法:
MethodDescriptor[] getPropertyDescriptors():
獲取bean類的 get/set方法 陣列
MethodDescriptor
常用方法:
1. Method getReadMethod();
獲取一個get方法
2. Method getWriteMethod();
獲取一個set方法
有可能返回null 注意 ,加判斷 !