一、assertion的意义和用法 

J2SE 1.4在语言上提供了一个新特性,就是assertion功能,它是该版本在Java语言方面最大的革新。

从理论上来说,通过 assertion方式可以证明程序的正确性,但是这是一项相当复杂的工作,目前还没有太多的实践意义。

在实现中,assertion就是在程序中的一条语句,它对一个boolean表达式进行检查,一个正确程序必须保证这个boolean表达式的值为true;如果该值为false,说明程序已经处于不正确的状态下,系统将给出警告或退出。

一般来说,assertion用于保证程序最基本、关键的正确性。assertion检查通常在开发和测试时开启。为了提高性能,在软件发布后,assertion检查通常是关闭的。

1、语法表示

在语法上,为了支持assertion,Java增加了一个关键字assert。它包括两种表达式,分别如下:
assert expression1;
assert expression1:expression2;

在两种表达式中,expression1表示一个boolean表达式, expression2表示一个基本类型或者是一个对象(Object),基本类型包括boolean,char,double,float,int和 long。由于所有类都为Object的子类,因此这个参数可以用于所有对象。

2、含义

在运行时,如果关闭了assertion功能,这些语句将不起任何作用。如果打开了assertion功能,那么expression1的值将被计算,如果它的值为false,该语句强抛出一个AssertionError对象。

如果assertion语句包括expression2参数,程序将计算出 expression2的结果,然后将这个结果作为AssertionError的构造函数的参数,来创建AssertionError对象,并抛出该对 象;如果expression1值为true,expression2将不被计算。

一种特殊情况是,如果在计算表达式时,表达式本身抛出Exception,那么assert将停止运行,而抛出这个Exception。

3、编译

由于assert是一个新关键字,使用老版本的JDK是无法编译带有assert的 源程序。因此,我们必须使用JDK1.4(或者更新)的Java编译器,在使用Javac命令时,我们必须加上-source 1.4作为参数。-source 1.4表示使用JDK 1.4版本的方式来编译源代码,否则编译就不能通过,因为缺省的Javac编译器使用JDK1.3的语法规则

大家在使用eclipse,jbuilder等IDE工具的时候,要注意编译器的版本,使用的jre,不等于是javac 的版本

一个简单的例子如下:javac -source 1.4 AssertTest.java

4、运行

由于我们可以选择开启assertion功能,或者不开启,另外我们还可以开启一部 分类或包的assertion功能。通过这些选项,我们可以过滤所有我们不关心的类,只选择我们关心的类或包来观察。
参数 -esa 和 -dsa:

它们含义为开启(关闭)系统类的assertion功能。由于新版本的Java的系统类中,也使了assertion语句,因此如果用户需要观察它们的运行情况,就需要打开系统类的assertion功能 ,我们可使用-esa参数打开,使用 -dsa参数关闭。

-esa和-dsa的全名为-enablesystemassertions和-disenablesystemassertions,全名和缩写名有同样的功能。

参数 -ea和-ea:

它们含义为开启(关闭)用户类的assertion功能:通过这个参数,用户可以打 开某些类或包的assertion功能,同样用户也可以关闭某些类和包的assertion功能。打开assertion功能参数为-ea;如果不带任何 参数,表示打开所有用户类;如果带有包名称或者类名称,表示打开这些类或包;如果包名称后面跟有三个点,代表这个包及其子包;如果只有三个点,代表无名 包。关闭assertion功能参数为-da,使用方法与-ea类似。

-ea和-da的全名为-enableassertions和-disenableassertions,全名和缩写名有同样的功能。下面表示了参数及其含义。

参数 例子 说明

-ea java -ea 打开所有用户类的assertion

-da java -da 关闭所有用户类的assertion

-ea: java -ea:MyClass1 打开MyClass1的assertion

-da: java -da: MyClass1 关闭MyClass1的assertion

-ea: java -ea:pkg1 打开pkg1包的assertion

-da: java -da:pkg1 关闭pkg1包的assertion

-ea:... java -ea:... 打开缺省包(无名包)的assertion

-da:... java -da:... 关闭缺省包(无名包)的assertion

-ea:... java -ea:pkg1... 打开pkg1包和其子包的assertion

-da:... java -da:pkg1... 关闭pkg1包和其子包的assertion

-esa java -esa 打开系统类的assertion

-dsa java -dsa 关闭系统类的assertion

综合使用 java -dsa:MyClass1:pkg1 关闭MyClass1和pkg1包的assertion

其中...代表,此包和其子包的含义。例如我们有两个包为pkg1和pkg1.subpkg。

那么pkg1...就代表pkg1和pkg1.subpkg两个包。

另外,Java为了让程序也能够动态开启和关闭某些类和包的assertion功能,Java修该了Class和ClassLoader的实现,增加了几个用于操作assert的API。下面简单说明一下几个API的作用。

ClassLoader类中的几个相关的API:

setDefaultAssertionStatus:

用于开启/关闭assertion功能

  setPackageAssertionStatus:

用于开启/关闭某些包的assertion功能

  setClassAssertionStatus:

用于开启/关闭某些类的assertion功能

  clearAssertionStatus:

用于关闭assertion功能

二、assertion的设计问题

首先,我们认为assertion是必要的。因为,如果没有统一的assertion机制,Java程序通常使用if-then-else或者switch-case语句进行assertion检查,而且检查的数据类型也不完全相同。

assertion机制让Java程序员用统一的方式处理assertion问题, 而不是按自己的方式处理。另外,如果用户使用自己的方式进行检查,那么这些代码在发布以后仍然将起作用,这可能会影响程序的性能。而从语言言层次支持 assertion功能,这将把assertion对性能带来的负面影响降到最小。

Java是通过增强一个关键字assert实现支持assertion,而不是 使用一个库函数支持,这说明Java认为assertion对于语言本身来说是非常重要的。C语言就是 通过Assert.h函数库实现断言的支持。

Java的assertion的开启也和C语言不太一样,我们都知道在C语言中,assertion的开启是在编译时候决定的。当我们使用debug方式编译程序时候,assertion被开启,而使用release方式编译时候,assertion自动被关闭。

而Java的assertion却是在运行的时候进行决定的。其实,这两种方式是各有优缺点。如果采用编译时决定方式,开发人员将处理两种类型的目标码,debug版本和release版本,这加大了文档管理的难度,但是提高了代码的运行效率。

Java采用运行时决定的方式,这样所有的assertion信息将置于目标代码 中,同一目标代码可以选择不同方式运行,增强目标代码的灵活性,但是它将牺牲因为assertion而引起一部分性能损失。

另外,我们注意到AssertionError作为Error的一个子类,而不 是RuntimeException。Error代表一些异常的错误,通常是不可以恢复的,而 RuntimeException强调该错误在运行时才发生的特点。AssertionError通常为非常关键的错误,这些错误往往是不容易恢复的,而且assertion机制也不鼓励程序员对这种错误进行恢复。

三、assertion与继承

如果一个assert语句在父类,而当它的子类调用它时,该assert为false。父类的assert语句将只有在父类的assert开启才起作用,如果仅仅开启子类的assert,父类的assert仍然不运行。因此,assert语句不具有继承功能。

四、assertion的使用

assertion的使用是一个复杂的问题,通常来说,assertion用于检查一些关键的值,并且这些值对整个程序,或者局部功能的完成有很大的影响,并且这种错误不容易恢复的。

assertion表达式应该短小、易懂,如果需要评估复杂的表达式,应该使用函数计算。以下是一些使用assertion的情况的例子,这些方式可以让java程序的可靠性更高。

检查控制流; 在if-then-else和swith-case语句中,我们可以在不应该发生的控制支流上加上assert false语句。如果这种情况发生了,assert能够检查出来。

在私有函数计算前,检查输入参数是否有效;对于一私有些函数,要求输入满足一些特定的条件,那么我们可以在函数开始处使用assert进行参数检查。

对于公共函数,我们通常不使用assertion检查,因为一般来说,公共函数必须对无效的参数进行检查和处理。而私有函数往往是直接使用的。例如:某函数可能要求输入的参数必须不为null。那么我们可以在函数的一开始加上:

assert parameter1!=null : "paramerter is null in test method";

在函数计算后,检查函数结果是否有效;对于一些计算函数,函数运行完成后,某些值需要保证一定的性质,因此我们可以通过assert检查该值。例如,我们有一个计算绝对值的函数,那么我们就可以在函数的结果处,加上一个语句:

assert value>=0:"Value should be bigger than 0:"+value;

通过这种方式,我们可以对函数计算完的结果进行检查。检查程序不变量;有些程序中,存在一些不变量,在程序的运行生命周期,这些不变量的值都是不变的。这些不变量可能是一个简单表达式,也可能是一个复杂的表达式。

对于一些关键的不变量,我们可以通过assert进行检查。例如,在一个财会系统中,公司的支出和收入必须保持一定的平衡关系,因此我们可以编写一个表达式检查这种平衡关系,如下表示:

private boolean isBalance() { …… }

在这个系统中,在一些可能影响这种平衡关系的方法的前后,我们都可以加上assert验证:

assert isBalance():"balance is destoried";

五、补充

必须清楚AssertionError是继承自Error得,因此你可以不再程序中catch它的,当然你也可以在程序中catch它然后程序可以继续执行。

例如:
public class AssertTest
{
public static void main(String[] args)
{
AssertTest at = new AssertTest();
try
{
at.assertMe(true);
at.assertMe(false);
}
catch(AssertionError ae)
{
System.out.println("AsseriontError catched");
}
System.out.println("go on");

}

private void assertMe(boolean boo)
{
assert boo?true:false;
System.out.println("true condition");
}

}

Assert最好不要滥用,原因是assert并不一定都是enable的,下面两种情况就不应该用assert
不要再public的方法里面检查参数是不是为null之类的操作
例如public int get(String s)
{
assert s != null;
}
如果需要检查也最好通过if s = null 抛出NullPointerException来检查
不要用assert来检查方法操作的返回值来判断方法操作的结果
例如 assert list.removeAll();这样看起来好像没有问题 但是想想如果assert 被disable呢,那样他就不会被执行了 所以removeAll()操作就没有被执行 可以这样代替
boolean boo = list.removeAl();
assert boo;


转载自http://zhidao.baidu.com/question/355255108.html
posted on 2013-12-04 11:02  ymlove7  阅读(2671)  评论(0编辑  收藏  举报