java assert [轉]

1、assertion的意義和用法

J2SE 1.4在語言上提供了一個新特性，就是assertion功能，它是該版本在Java語言方面最大的革新。

從理論上來講，經過 assertion方式能夠證實程序的正確性，可是這是一項至關複雜的工做，目前尚未太多的實踐意義。

在實現中，assertion就是在程序中的一條語句，它對一個boolean表達式進行檢查，一個正確程序必須保證這個boolean表達式的值爲true；若是該值爲false，說明程序已經處於不正確的狀態下， 系統將給出警告或退出。

通常來講，assertion用於保證程序最基本、關鍵的正確性。assertion檢查一般在開發和測試時開啓。爲了提升性能，在軟件發佈後，assertion檢查一般是關閉的。

一、語法表示

在語法上，爲了支持assertion，Java增長了一個關鍵字assert。它包括兩種表達式，分別以下：
        assert  expression1;
        assert  expression1:expression2;

在兩種表達式中，expression1表示一個boolean表達式， expression2表示一個基本類型或者是一個對象(Object)，基本類型包括boolean,char,double,float,int和 long。因爲全部類都爲Object的子類，所以這個參數能夠用於全部對象。

二、含義

在運行時，若是關閉了assertion功能，這些語句將不起任何做用。若是打開了assertion功能，那麼expression1的值將被計算，若是它的值爲false，該語句強拋出一個AssertionError對象。

若是assertion語句包括expression2參數，程序將計算出 expression2的結果，而後將這個結果做爲AssertionError的構造函數的參數，來建立AssertionError對象，並拋出該對 象；若是expression1值爲true，expression2將不被計算。

一種特殊狀況是，若是在計算表達式時，表達式自己拋出Exception，那麼assert將中止運行，而拋出這個Exception。

三、編譯

因爲assert是一個新關鍵字，使用老版本的JDK是沒法編譯帶有assert的 源程序。所以，咱們必須使用JDK1.4(或者更新)的Java編譯器，在使用Javac命令時，咱們必須加上-source 1.4做爲參數。-source 1.4表示使用JDK 1.4版本的方式來編譯源代碼，不然編譯就不能經過，由於缺省的Javac編譯器使用JDK1.3的語法規則。

你們在使用eclipse,jbuilder等IDE工具的時候,要注意編譯器的版本,使用的jre,不等因而javac 的版本

一個簡單的例子以下： javac -source 1.4 AssertTest.java 

四、運行

因爲咱們能夠選擇開啓assertion功能，或者不開啓，另外咱們還能夠開啓一部 分類或包的assertion功能。經過這些選項，咱們能夠過濾全部咱們不關心的類，只選擇咱們關心的類或包來觀察。
          參數 -esa 和 -dsa：

它們含義爲開啓(關閉) 系統類的assertion功能。因爲新版本的Java的系統類中，也使了assertion語句，所以若是用戶須要觀察它們的運行狀況，就須要打開系統類的assertion功能 ，咱們可以使用-esa參數打開，使用 -dsa參數關閉。

-esa和-dsa的全名爲-enablesystemassertions和-disenablesystemassertions，全名和縮寫名有一樣的功能。

參數 -ea和-ea：

它們含義爲開啓(關閉) 用戶類的assertion功能：經過這個參數，用戶能夠打 開某些類或包的assertion功能，一樣用戶也能夠關閉某些類和包的assertion功能。打開assertion功能參數爲-ea；若是不帶任何 參數，表示打開全部用戶類；若是帶有包名稱或者類名稱，表示打開這些類或包；若是包名稱後面跟有三個點，表明這個包及其子包；若是隻有三個點，表明無名 包。關閉assertion功能參數爲-da，使用方法與-ea相似。

-ea和-da的全名爲-enableassertions和-disenableassertions，全名和縮寫名有一樣的功能。下面表示了參數及其含義。

參數 例子 說明

-ea java -ea 打開全部用戶類的assertion

-da java -da 關閉全部用戶類的assertion

-ea: java -ea:MyClass1 打開MyClass1的assertion

-da: java -da: MyClass1 關閉MyClass1的assertion

-ea: java -ea:pkg1 打開pkg1包的assertion

-da: java -da:pkg1 關閉pkg1包的assertion

-ea:... java -ea:... 打開缺省包(無名包)的assertion

-da:... java -da:... 關閉缺省包(無名包)的assertion

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

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

-esa java -esa 打開系統類的assertion

-dsa java -dsa 關閉系統類的assertion

綜合使用 java -dsa:MyClass1:pkg1 關閉MyClass1和pkg1包的assertion

其中...表明，此包和其子包的含義。例如咱們有兩個包爲pkg1和pkg1.subpkg。

那麼pkg1...就表明pkg1和pkg1.subpkg兩個包。

另外，Java爲了讓程序也可以動態開啓和關閉某些類和包的assertion功能，Java修該了Class和ClassLoader的實現，增長了幾個用於操做assert的API。下面簡單說明一下幾個API的做用。

ClassLoader類中的幾個相關的API:

setDefaultAssertionStatus:

用於開啓/關閉assertion功能

setPackageAssertionStatus:

用於開啓/關閉某些包的assertion功能

setClassAssertionStatus:

用於開啓/關閉某些類的assertion功能

clearAssertionStatus：

用於關閉assertion功能

2、assertion的設計問題

首先，咱們認爲assertion是必要的。由於，若是沒有統一的assertion機制，Java程序一般使用if-then-else或者switch-case語句進行assertion檢查，並且檢查的數據類型也不徹底相同。

assertion機制讓Java程序員用統一的方式處理assertion問題， 而不是按本身的方式處理。另外，若是用戶使用本身的方式進行檢查，那麼這些代碼在發佈之後仍然將起做用，這可能會影響程序的性能。而從語言言層次支持 assertion功能，這將把assertion對性能帶來的負面影響降到最小。

Java是經過加強一個關鍵字assert實現支持assertion，而不是 使用一個庫函數支持，這說明Java認爲assertion對於語言自己來講是很是重要的。C語言就是 經過Assert.h函數庫實現斷言的支持。

Java的assertion的開啓也和C語言不太同樣，咱們都知道在C語言中，assertion的開啓是在編譯時候決定的。當咱們使用debug方式編譯程序時候，assertion被開啓，而使用release方式編譯時候，assertion自動被關閉。

而 Java的assertion倒是在運行的時候進行決定的。其實，這兩種方式是各有優缺點。若是採用編譯時決定方式，開發人員將處理兩種類型的目標碼，debug版本和release版本，這加大了文檔管理的難度，可是提升了代碼的運行效率。

Java採用運行時決定的方式，這樣全部的assertion信息將置於目標代碼 中，同一目標代碼能夠選擇不一樣方式運行，加強目標代碼的靈活性，可是它將犧牲由於assertion而引發一部分性能損失。

另外，咱們注意到AssertionError做爲Error的一個子類，而不 是RuntimeException。Error表明一些異常的錯誤，一般是不能夠恢復的，而 RuntimeException強調該錯誤在運行時才發生的特色。AssertionError一般爲很是關鍵的錯誤，這些錯誤每每是不容易恢復的，並且assertion機制也不鼓勵程序員對這種錯誤進行恢復。

3、assertion與繼承

若是一個assert語句在父類，而當它的子類調用它時，該assert爲false。 父類的assert語句將只有在父類的assert開啓才起做用，若是僅僅開啓子類的assert，父類的assert仍然不運行。 所以，assert語句不具備繼承功能。

4、assertion的使用

assertion的使用是一個複雜的問題，一般來講， assertion用於檢查一些關鍵的值，而且這些值對整個程序，或者局部功能的完成有很大的影響，而且這種錯誤不容易恢復的。

assertion表達式應該短小、易懂，若是須要評估複雜的表達式，應該使用函數計算。如下是一些使用assertion的狀況的例子，這些方式可讓java程序的可靠性更高。

檢查控制流； 在if-then-else和swith-case語句中，咱們能夠在不該該發生的控制支流上加上assert false語句。若是這種狀況發生了，assert可以檢查出來。

在私有函數計算前，檢查輸入參數是否有效；對於一私有些函數，要求輸入知足一些特定的條件，那麼咱們能夠在函數開始處使用assert進行參數檢查。

對於公共函數，咱們一般不使用assertion檢查，由於通常來講，公共函數必須對無效的參數進行檢查和處理。而私有函數每每是直接使用的。例如：某函數可能要求輸入的參數必須不爲null。那麼咱們能夠在函數的一開始加上：

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

在函數計算後，檢查函數結果是否有效；對於一些計算函數，函數運行完成後，某些值須要保證必定的性質，所以咱們能夠經過assert檢查該值。例如，咱們有一個計算絕對值的函數，那麼咱們就能夠在函數的結果處，加上一個語句：

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

經過這種方式，咱們能夠對函數計算完的結果進行檢查。檢查程序不變量；有些程序中，存在一些不變量，在程序的運行生命週期，這些不變量的值都是不變的。這些不變量多是一個簡單表達式，也多是一個複雜的表達式。

對於一些 關鍵的不變量，咱們能夠經過assert進行檢查。例如，在一個財會系統中，公司的支出和收入必須保持必定的平衡關係，所以咱們能夠編寫一個表達式檢查這種平衡關係，以下表示：

private boolean isBalance() { …… }

在這個系統中，在一些可能影響這種平衡關係的方法的先後，咱們均可以加上assert驗證：

assert isBalance():"balance is destoried";

5、補充

必須清楚AssertionError是繼承自Error得，所以你能夠再也不程序中catch它的，固然你也能夠在程序中catch它而後程序能夠繼續執行。

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最好不要濫用，緣由是assert並不必定都是enable的，下面兩種狀況就不該該用assert

1. 不要再public的方法裏面檢查參數是否是爲null之類的操做
   例如public int get(String s)
      {
          assert s != null;
      }
   若是須要檢查也最好經過if s = null 拋出NullPointerException來檢查
2. 不要用assert來檢查方法操做的返回值來判斷方法操做的結果    例如 assert list.removeAll();這樣看起來好像沒有問題 可是想一想若是assert 被disable呢，那樣他就不會被執行了 因此removeAll()操做就沒有被執行  能夠這樣代替 boolean boo = list.removeAl(); assert boo;