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【学习总结|DAY023】Java高级技术

article 2024/12/26 19:07:54

大家好，今天我们来聊聊 Java 中的几个高级技术：单元测试、反射、注解和动态代理。这些技术在源码、框架和架构师层面发挥着重要作用，掌握它们能让我们更深入地理解 Java 的底层原理，并提升代码质量和开发效率。

单元测试：保证代码质量

传统单元测试的痛点：

依赖 main 方法，无法自动化测试。
测试结果需要手动分析，效率低下。
一个方法测试失败可能影响其他方法。

JUnit 单元测试框架：

优点：灵活、自动化、生成测试报告。
使用步骤：导入 JUnit 框架，定义测试类和测试方法，使用 @Test 注解标记测试方法，运行测试。

代码案例：

import org.junit.Test;
import static org.junit.Assert.*;

public class CalculatorTest {

    @Test
    public void testAdd() {
        assertEquals(5, Calculator.add(2, 3));
    }

    @Test
    public void testSubtract() {
        assertEquals(1, Calculator.subtract(3, 2));
    }
}

反射：深入类内部

反射的概念：

以编程方式解剖类的各种成分（成员变量、方法、构造器等）。
学习获取类信息、操作类成分。

反射的步骤：

获取 Class 对象：类名.class、Class.forName()、对象.getClass()。
获取构造器：Constructor 对象，用于创建对象。
获取成员变量：Field 对象，用于赋值和取值。
获取成员方法：Method 对象，用于执行方法。

反射的作用：

运行时获取类信息，操作类成分。
破坏封装性，绕过泛型约束。
构建 Java 框架，实现通用功能。

代码案例：

public class ReflectionTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> clazz = Class.forName("Student");
        Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class, char.class, double.class, String.class);
        Object obj = constructor.newInstance("张三", 18, '男', 180.0, "篮球");
        Method method = clazz.getMethod("getName");
        String name = (String) method.invoke(obj);
        System.out.println(name);
    }
}

注解：为代码添加元数据

注解的概念：

Java 代码中的特殊标记，用于为类、方法、成员变量等添加元数据。
例如：@Override、@Test 等。

自定义注解：

@interface 关键字定义注解。
可以定义属性，例如：String value()。
可以使用元注解 @Target 和 @Retention 限制注解的使用范围和存活周期。

注解的解析：

使用 AnnotatedElement 接口提供的方法，例如：getDeclaredAnnotations()、getDeclaredAnnotation()、isAnnotationPresent()。

代码案例：

import java.lang.annotation.*;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface MyTest {
    String value();
}

public class AnnotationTest {

    @MyTest("这是一个测试方法")
    public void testMethod() {
        System.out.println("执行测试方法");
    }
}

动态代理：增强对象功能

代理的概念：

为对象创建代理对象，代理对象可以增强原对象的功能。
例如：添加日志记录、权限控制等。

Java 动态代理：

java.lang.reflect.Proxy 类提供 newProxyInstance() 方法创建代理对象。
需要指定类加载器、接口和 InvocationHandler 对象。
InvocationHandler 对象的 invoke() 方法用于指定代理对象的行为。

代码案例：

public interface Star {
    void sing();
    void dance();
}

public class StarProxy implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public StarProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("准备话筒，收钱");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("谢谢观赏，再见");
        return result;
    }
}

public class ProxyTest {

    public static void main(String[] args) {
        Star zhangsan = new ZhangSan();
        Star proxyStar = (Star) Proxy.newProxyInstance(
                ZhangSan.class.getClassLoader(),
                ZhangSan.class.getInterfaces(),
                new StarProxy(zhangsan));
        proxyStar.sing();
        proxyStar.dance();
    }
}