JAVA 断言

JAVA断言使用

相信学过c,c++的朋友一定不会对断言感到陌生。下面介绍一下断言在JAVA中的使用，JAVA是从JDK1.4才开始支持断言的（添加了关键字assert）,请注意老版的JRE不支持。

断言概述

  编写代码时，我们总是会做出一些假设，断言就是用于在代码中 捕捉这些假设
  可以将断言看作是 异常处理的一种高级形式
  断言表示为一些布尔表达式，程序员相信在程序中的某个特定点该表达式值为真
  可以在任何时候启用和禁用断言验证，因此可以在测试时启用断言而在部署时禁用断言。同样，程序投入运行后，最终用户在遇到问题时可以重新起用断言。
  使用断言可以创建更稳定，品质更好且易于除错的代码
  当需要在一个值为FALSE时中断当前操作的话，可以使用断言
  单元测试必须使用断言（Junit/JunitX）
  除了类型检查和单元测试外，断言还提供了一种确定个种特性是否在程序中得到维护的极好的方法
  使用断言使我们向 按契约式设计更近了一部

常见的断言特性

  前置条件断言：代码执行之前必须具备的特性
  后置条件断言：代码执行之后必须具备的特性
  前后不变断言：代码执行前后不能变化的特性

断言使用方式

  断言可以有两种形式
  1.assert Expression1
  2.assert Expression1:Expression2
  其中Expression1应该总是一个布尔值，Expression2是断言失败时输出的失败消息的字符串。如果Expression1为假，则抛出一个 AssertionError，这是一个错误，而不是一个异常，也就是说是一个不可控制异常（unchecked Exception),AssertionError由于是错误，所以可以不捕获，但不推荐这样做，因为那样会使你的系统进入不稳定状态。

起用断言

  断言在默认情况下是关闭的，要在编译时启用断言，需要使用source1.4标记 既javac source1.4 Test.java ,在运行时启用断言需要使用 -ea参数 。要在系统类中启用和禁用断言可以使用 -esa 和 -dsa参数。
  
例如：
public class AssertExampleOne{
   public AssertExampleOne(){}
   public static void main(String args[]){
      int x=10;
      System.out.println("Testing Assertion that x==100");
      assert x==100:"Out assertion failed!";
      System.out.println("Test passed!");
   }
}

如果编译时未加 -source1.4,则编译通不过
在执行时未加 -ea 时输出为
Testing Assertion that x==100
Test passed
jre忽略了断言的就代码，而使用了该参数就会输出为
Testing Assertion that x==100
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: Out assertion failed!
        at AssertExampleOne.main(AssertExampleOne.java:6)

断言的副作用

  由于程序员的问题，断言的使用可能会带来副作用 ，例如：
  boolean isEnable=false;
  //...
  assert isEnable=true;
  这个断言的副作用是因为它修改了程序中变量的值并且未抛出错误，这样的错误如果不细心的检查是很难发现的。但是同时我们可以根据以上的副作用得到一个有用的特性，根据它来测试断言是否打开。

 public class AssertExampleTwo{

   public static void main(String args[]){
     boolean isEnable=false;
     //...
     assert isEnable=true;
     if(isEnable==false){
       throw new RuntimeException("Assertion shoule be enable!");
     }
   }
}

何时需要使用断言

  1.可以在预计正常情况下程序不会到达的地方放置断言 ：assert false
  2.断言可以用于检查传递给私有方法的参数。（对于公有方法，因为是提供给外部的接口，所以必须在方法中有相应的参数检验才能保证代码的健壮性）
  3.使用断言测试方法执行的前置条件和后置条件
  4.使用断言检查类的不变状态，确保任何情况下，某个变量的状态必须满足。（如age属性应大于0小于某个合适值）

什么地方不要使用断言

  断言语句不是永远会执行，可以屏蔽也可以启用
因此：
  1.不要使用断言作为公共方法的参数检查，公共方法的参数永远都要执行
  2.断言语句不可以有任何边界效应，不要使用断言语句去修改变量和改变方法的返回值

assertion命令行参数之间的继承关系

assertion功能的启用和关闭可以一直控制到每一个类，一个命令行可以容纳任意多个-ea -da 参数，这些参数之间是如何相互起作用的，基本上遵循两个原则：特定具体的设定优先于一般的设定，后面的?设定优先于前面的设定。我们看下面的例子：

package com.sinoi.cmnt;

public class Derived extends Base{
	public void m2(boolean b) {
		assert b : "Assertion failed: test is " + b;
		System.out.println("OK");
	}
	
	public static void printAssertionError(AssertionError ar) {
		StackTraceElement[] elements = ar.getStackTrace();
		StackTraceElement element = elements[0];
		System.out.println("AssertionError");
		System.out.println("class = " + element.getClassName());;
		System.out.println("method = " + element.getMethodName());
		System.out.println("message = " + ar.getMessage());
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		try {
			Derived derived = new Derived();
			System.out.print("derived.m1(false) : ");
			derived.m1(false);
			System.out.print("derived.m2(false) : ");
			derived.m2(false);
		} catch (Exception e) {
		} catch (AssertionError ar) {
			printAssertionError(ar);
		}
	}
}

参考：
http://jcp.org/en/jsr/detail?id=41
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/guide/lang/assert.html
http://www-128.ibm.com/developworkers/cn/java/jdiag0723/
http://www-128.ibm.com/developworkers/cn/java/jmerlin/part9/