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标题: Java（单元测试，反射） [打印本页]

作者: 鼠扑 时间: 2023-3-13 19:41
标题: Java（单元测试，反射）
单元测试、反射

一、单元测试

1.1 单元测试快速入门

所谓单元测试，就是针对最小的功能单元，编写测试代码对其进行正确性测试。
我们想想，咱们之前是怎么进行测试的呢？
比如说我们写了一个学生管理系统，有添加学生、修改学生、删除学生、查询学生等这些功能。要对这些功能这几个功能进行测试，我们是在main方法中编写代码来测试的。
但是在main方法中写测试代码有如下的几个问题，如下图所示：

为了测试更加方便，有一些第三方的公司或者组织提供了很好用的测试框架，给开发者使用。这里给同学们介绍一种Junit测试框架。
Junit是第三方公司开源出来的，用于对代码进行单元测试的工具（IDEA已经集成了junit框架）。相比于在main方法中测试有如下几个优点。

我们知道单元测试是什么之后，接下来带领同学们使用一下。由于Junit是第三方提供的，所以我们需要把jar包导入到我们的项目中，才能使用，具体步骤如下图所示：

接下来，我们就按照上面的步骤，来使用一下.
先准备一个类，假设写了一个StringUtil工具类，代码如下

public class StringUtil{
public static void printNumber(String name){
System.out.println("名字长度："+name.length());
}
}

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接下来，写一个测试类，测试StringUtil工具类中的方法能否正常使用。

public class StringUtilTest{
@Test
public void testPrintNumber(){
StringUtil.printNumber("admin");
StringUtil.printNumber(null);
}
}

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写完代码之后，我们会发现测试方法左边，会有一个绿色的三角形按钮。点击这个按钮，就可以运行测试方法。

1.2 单元测试断言

接下来，我们学习一个单元测试的断言机制。所谓断言：意思是程序员可以预测程序的运行结果，检查程序的运行结果是否与预期一致。
我们在StringUtil类中新增一个测试方法

public static int getMaxIndex(String data){
if(data == null){
return -1;
}
return data.length();
}

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接下来，我们在StringUtilTest类中写一个测试方法

public class StringUtilTest{
@Test
public void testGetMaxIndex(){
int index1 = StringUtil.getMaxIndex(null);
System.out.println(index1);
int index2 = StringUtil.getMaxIndex("admin");
System.out.println(index2);
//断言机制：预测index2的结果
Assert.assertEquals("方法内部有Bug",4,index2);
}
}

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运行测试方法，结果如下图所示，表示我们预期值与实际值不一致

1.3 Junit框架的常用注解

同学们，刚才我们以及学习了@Test注解，可以用来标记一个方法为测试方法，测试才能启动执行。
除了@Test注解，还有一些其他的注解，我们要知道其他注解标记的方法什么时候执行，以及其他注解在什么场景下可以使用。

接下来，我们演示一下其他注解的使用。我们在StringUtilTest测试类中，再新增几个测试方法。代码如下

public class StringUtilTest{
@Before
public void test1(){
System.out.println("--> test1 Before 执行了");
}
@BeforeClass
public static void test11(){
System.out.println("--> test11 BeforeClass 执行了");
}
@After
public void test2(){
System.out.println("--> test2 After 执行了");
}
@AfterClass
public static void test22(){
System.out.println("--> test22 AfterCalss 执行了");
}
}

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执行上面的测试类，结果如下图所示，观察执行结果特点如下

1.被@BeforeClass标记的方法,执行在所有方法之前 2.被@AfterCalss标记的方法，执行在所有方法之后 3.被@Before标记的方法，执行在每一个@Test方法之前 4.被@After标记的方法，执行在每一个@Test方法之后

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我们现在已经知道每一个注解的作用了，那他们有什么用呢？应用场景在哪里?
我们来看一个例子，假设我想在每个测试方法中使用Socket对象，并且用完之后，需要把Socket关闭。代码就可以按照下面的结构来设计

public class StringUtilTest{
private static Socket socket;
@Before
public void test1(){
System.out.println("--> test1 Before 执行了");
}
@BeforeClass
public static void test11(){
System.out.println("--> test11 BeforeClass 执行了");
//初始化Socket对象
socket = new Socket();
}
@After
public void test2(){
System.out.println("--> test2 After 执行了");
}
@AfterCalss
public static void test22(){
System.out.println("--> test22 AfterCalss 执行了");
//关闭Socket
socket.close();
}
}

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二、反射

什么是反射。其实API文档中对反射有详细的说明，我们去了解一下。在java.lang.reflect包中对反射的解释如下图所示

翻译成人话就是：反射技术，指的是加载类的字节码到内存，并以编程的方法解刨出类中的各个成分（成员变量、方法、构造器等）。
反射有啥用呢？其实反射是用来写框架用的，但是现阶段同学们对框架还没有太多感觉。为了方便理解，我给同学们看一个我们见过的例子：平时我们用IDEA开发程序时，用对象调用方法，IDEA会有代码提示，idea会将这个对象能调用的方法都给你列举出来，供你选择，如果下图所示

问题是IDEA怎么知道这个对象有这些方法可以调用呢? 原因是对象能调用的方法全都来自于类，IDEA通过反射技术就可以获取到类中有哪些方法，并且把方法的名称以提示框的形式显示出来，所以你能看到这些提示了。

为反射获取的是类的信息，那么反射的第一步首先获取到类才行。由于Java的设计原则是万物皆对象，获取到的类其实也是以对象的形式体现的，叫字节码对象，用Class类来表示。获取到字节码对象之后，再通过字节码对象就可以获取到类的组成成分了，这些组成成分其实也是对象，其中每一个成员变量用Field类的对象来表示、每一个成员方法用Method类的对象来表示，每一个构造器用Constructor类的对象来表示。
如下图所示：

1.1 获取类的字节码

反射的第一步：是将字节码加载到内存，我们需要获取到的字节码对象。

比如有一个Student类，获取Student类的字节码代码有三种写法。不管用哪一种方式，获取到的字节码对象其实是同一个。

public class Test01_Class {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
/*
字节码文件对象获取三种方式
*/
//1:根据类名.class
Class c1 = Student.class;
System.out.println(c1);
System.out.println(c1.getName());// 获取全类名包名+类名
System.out.println(c1.getSimpleName());// 获取简单类名
//2:根据类的全路径 (包名+类名)获取
Class c2 = Class.forName("com.itheima.d2_reflect.Student");
// c1 c2 是不是一个对象？类只加载一次！！
System.out.println(c1==c2);
//3:得到对象之后，通过对象的方法获取运行时类
Student stu = new Student();
Class c3= stu.getClass();
System.out.println(c1==c3);
}
}

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1.2 获取类的构造器

同学们，上一节我们已经可以获取到类的字节码对象了。接下来，我们学习一下通过字节码对象获取构造器，并使用构造器创建对象。
获取构造器，需要用到Class类提供的几个方法，如下图所示：

想要快速记住这个方法的区别，给同学们说一下这些方法的命名规律，按照规律来记就很方便了。

get:获取 Declared: 有这个单词表示可以获取任意一个，没有这个单词表示只能获取一个public修饰的 Constructor: 构造方法的意思 后缀s: 表示可以获取多个，没有后缀s只能获取一个

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话不多少，上代码。假设现在有一个Cat类，里面有几个构造方法，代码如下

public class Cat{
private String name;
private int age;
public Cat(){
}
private Cat(String name, int age){
}
}

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- 接下来，我们写一个测试方法，来测试获取类中所有的构造器

@Test
public void testGetConstructors(){
// 反射第一步获取字节码对象
Class c= Cat.class;
// 获取所有的 public 修饰的构造器
// Constructor[] constructors = c.getConstructors();
// System.out.println(constructors.length);
// for (Constructor constructor : constructors) {
// System.out.println("构造器全称:"+constructor);
// System.out.println("构造器名称:"+constructor.getName());//获取构造器的名字
// System.out.println("参数个数:"+constructor.getParameterCount());
// }
// 获取所有存在的构造器 (无所谓修饰符)
Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();
System.out.println("总共:"+constructors.length+"个构造器");
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println("构造器全称:"+constructor);
System.out.println("构造器名称:"+constructor.getName());//获取构造器的名字
System.out.println("参数个数:"+constructor.getParameterCount());
System.out.println("==============================");
}
}

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运行测试方法打印结果如下

- 刚才演示的是获取Cat类中所有的构造器，接下来，我们演示单个构造器试一试

//获取指定的构造器
@Test
public void testContructor() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
// 获取构造器(方法 ) 是不需要指定名字的因为构造方法名字是类名！！！
//第一步获取字节码对象
Class c = Cat.class;
//获取无参这个构造器 public
Constructor constructor1 = c.getConstructor();
//打印构造器相关信息
System.out.println("构造器全称:"+constructor1);
System.out.println("构造器名称:"+constructor1.getName());//获取构造器的名字
System.out.println("参数个数:"+constructor1.getParameterCount());
Cat cat1 = (Cat)constructor1.newInstance();
System.out.println("查看对象:"+cat1);
System.out.println("==============================");
// String类型？String.class
//获取两个参数的构造器忽略修饰符
Constructor constructor2 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
//() 参数的顺序和类型来匹配指定的构造器
System.out.println("构造器全称:"+constructor2);
System.out.println("构造器名称:"+constructor2.getName());//获取构造器的名字
System.out.println("参数个数:"+constructor2.getParameterCount());
//针对私有的成员需要绕过权限访问
constructor2.setAccessible(true);
Cat cat2 =(Cat)constructor2.newInstance("小花",3);//参数俩第一个参数String,第二个是int
System.out.println(cat2);
}

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打印结果如下

1.3 反射获取构造器的作用

同学们，刚才上一节我们已经获取到了Cat类中的构造器。获取到构造器后，有什么作用呢？
其实构造器的作用：初始化对象并返回。
这里我们需要用到如下的两个方法，注意：这两个方法时属于Constructor的，需要用Constructor对象来调用。

如下图所示，constructor1和constructor2分别表示Cat类中的两个构造器。现在我要把这两个构造器执行起来

由于构造器是private修饰的，先需要调用setAccessible(true) 表示禁止检查访问控制，然后再调用newInstance(实参列表) 就可以执行构造器，完成对象的初始化了。
代码如下：为了看到构造器真的执行，故意在两个构造器中分别加了两个打印语句

代码的执行结果如下图所示：

1.4 反射获取成员变量&使用

同学们，上一节我们已经学习了获取类的构造方法并使用。接下来，我们再学习获取类的成员变量，并使用。
其实套路是一样的，在Class类中提供了获取成员变量的方法，如下图所示。

这些方法的记忆规则，如下

get:获取 Declared: 有这个单词表示可以获取任意一个，没有这个单词表示只能获取一个public修饰的 Field: 成员变量的意思 后缀s: 表示可以获取多个，没有后缀s只能获取一个

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假设有一个Cat类它有若干个成员变量，用Class类提供的方法将成员变量的对象获取出来。

执行完上面的代码之后，我们可以看到控制台上打印输出了，每一个成员变量的名称和它的类型。

复制代码

public class Test03_Field {
@Test
public void getFields() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
//获取所有的属性
// 1:获取字节码对象
Class c = Cat.class;
//2:获取所有的成员属性
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
//3：遍历得到每个成员属性的对象形式
for (Field field : fields) {
System.out.println("全称:"+field+" 查小名:"+field.getName()+" 属性的类型:"+field.getType());
}
System.out.println("=========================");
// 需求对某个对象的某个属性完成赋值取值
Cat cat = new Cat();
// 给cat对象的 name 属性赋值 "加菲猫"
// 给cat对象的 age 属性赋值 3
// 通过反射方式找到指定的属性对象
Field fName = c.getDeclaredField("name");
Field fAge= c.getDeclaredField("age");
// 只要是在反射形式调用可以绕过权限检查
fName.setAccessible(true);
fAge.setAccessible(true);
// 完成赋值
// fName fAge 属性的对象形式
fName.set(cat,"加菲猫");
fAge.set(cat,3);
System.out.println(cat);
// 获取到指定对象的指定属性的值？ cat.getName() cat.name
//属性对象反向调用
String name = (String) fName.get(cat);//cat.name
System.out.println(name);
}
}

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获取到成员变量的对象之后该如何使用呢？

在Filed类中提供给给成员变量赋值和获取值的方法，如下图所示。

再次强调一下设置值、获取值的方法时Filed类的需要用Filed类的对象来调用，而且不管是设置值、还是获取值，都需要依赖于该变量所属的对象。代码如下

执行代码，控制台会有如下的打印

1.5 反射获取成员方法

各位同学，上面几节我们已经学习了反射获取构造方法、反射获取成员变量，还剩下最后一个就是反射获取成员方法并使用了。
在Java中反射包中，每一个成员方法用Method对象来表示，通过Class类提供的方法可以获取类中的成员方法对象。如下下图所示

接下来我们还是用代码演示一下：假设有一个Cat类，在Cat类中红有若干个成员方法
[code]public class Cat{ private String name; private int age; public Cat(){ System.out.println("空参数构造方法执行了"); } private Cat(String name, int age){ System.out.println("有参数构造方法执行了"); this.name=name; this.age=age; } private void run(){ System.out.println("(>^ω^^ω^^ω^

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