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；
　　　　　　2. 可以解耦，提高程序的可扩展性。

　　　　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

　　　　java代码在计算机中经历的三个阶段

　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

 　　　　结论：

 　　　　同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

　　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

　　　　获取功能：
  　　　　1. 获取成员变量
   　　　　　　* 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[] getDeclaredFields()  获取所有的成员变量，不考虑修饰符
   　　　　　　* Field getDeclaredField(String name)  获取指定名称的成员变量，不考虑修饰符
  　　　　2. 获取构造方法
  　　　　　　 * Constructor<?>[] getConstructors() 
   　　　　　　* Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes) 

 

  　　　　　　 * Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 

  　　　　　　 * Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes) 
 　　　　 3. 获取成员方法
  　　　　　　 * Method[] getMethods() 
  　　　　　　 * Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes) 

 

 　　　　　　  * Method[] getDeclaredMethods() 
 　　　　　　  * Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes) 

 　　　　 4. 获取全类名 
   　　　　　　* String getName()  

　1.4 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

　1.5 Constructor构造方法

　　　　创建对象：
 　　　　 * T newInstance(Object... initargs)

　　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

　1.6 Method方法对象

　　　　* 执行方法：
　　　　　　* Object invoke(Object obj, Object... args)

　　　　* 获取方法名称：
　　　　　　* String getName：获取方法名

 

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

  　　　　2. 定义测试方法：可以独立运行
    　　　　　　* 方法名：test测试的方法名  testAdd() 
   　　　　　　 * 返回值：void
    　　　　　　* 参数列表：空参

  　　　　3. 给方法加@Test
  　　　　4. 导入junit依赖环境

　　　　　　* 判定结果：
　　　　　　　　* 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');

　补充：
 　　 * @Before注解:  修饰的方法会在测试方法之前自动被执行
  　　* @After注解:  修饰的方法会在测试方法执行之后自动被执行

 

三、注解

　3.1 概述

　　　　注解（Annotation），也叫元数据。一种代码级别的说明，即用来说明程序的。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。

小贴士：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。

　　　　格式：@注解名称

　3.2 注解的作用

　　　　分类：

　　　　　　①编写文档：通过代码里标识的注解生成文档【生成文档doc文档】
　　　　　　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

　　　　* @Override ：检测被该注解标注的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")

　3.4 自定义注解

　　　3.4.1 格式

　　　　　　元注解
　　　　　　public @interface 注解名称{
　　　　　　　　属性列表;
　　　　　　}

　　　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　

　　　　　　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
    　　　　　　　　　　* 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

　　　3.4.4 元注解

　　　　　　元注解：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
   　　　　　　　　　　 * METHOD：可以作用于方法上
   　　　　　　　　　　 * FIELD：可以作用于成员变量上
  　　　　　　* @Retention：描述注解被保留的阶段
  　　　　　　　　  * RetentionPolicy取值：
 　　　　　　　　　　　*CLASS：编译器将把注释记录在类文件中，但在运行时 VM 不需要保留注释。
 　　　　　　　　　　　* RUNTIME：编译器将把注释记录在类文件中，在运行时 VM 将保留注释，因此可以反射性地读取。
 　　　　　　　　　　　* SOURCE：被修饰的注解只能存在源码中，字节码class没有。编译器要丢弃的注释。

  　　　　　　* @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

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 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。