大部分轉載自參考資料：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/l-javaassertion/index.html

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　　assertion(斷言)在軟件開發中是一種常用的調試方式，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表達式的值為true；如果該值為false，說明程序已經處于不正確的狀態下，系統將給出警告或退出。一般來說，assertion用于保證程序最基本、關鍵的正確性。assertion檢查通常在開發和測試時開啟。為了提高性能，在軟件發布后，assertion檢查通常是關閉的。下面簡單介紹一下Java中assertion的實現。

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1.1 語法表示

　　在語法上，為了支持assertion，Java增加了一個關鍵字assert。它包括兩種表達式：

1)?assert expression1;

2)?assert expression1: expression2;

　　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Object的instance，基本類型包括boolean,char,double,float,int和long。由于所有類都為Object的子類，因此這個參數可以用于所有class的instance。

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1.2 語義含義

　　在運行時，如果關閉了assertion功能，這些語句將不起任何作用。如果打開了assertion功能，那么expression1的值將被計算，如果它的值為false，該語句將拋出一個AssertionError對象。如果assertion語句包括expression2參數，程序將計算出expression2的結果，然后將這個結果作為AssertionError的構造函數的參數，來創建AssertionError對象，并拋出該對象；如果expression1值為true，expression2將不被計算。

　　一種特殊情況是，如果在計算表達式時，表達式本身拋出Exception，那么assert將停止運行，而拋出這個Exception。

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1.3 舉例

assert　　0 < value;

assert　　0 < value:"value="+value;

assert　　ref != null:"ref doesn't equal null";

assert　　isBalanced();

1.4 編譯

　　必須使用JDK1.4(或者更新)的Java編譯器

1.5 運行

　　我們可以選擇開啟assertion功能，或者不開啟，另外我們還可以開啟一部分類或包的assertion功能，通過這些選項，我們可以過濾所有我們不關心的類，只選擇我們關心的類或包來觀察，下面介紹部分選項

　　-esa和?-dsa

　　含義為開啟(關閉)系統類的assertion功能。由于新版本的Java的系統類中，也使了assertion語句，因此如果用戶需要觀察它們的運行情況，就需要打開系統類的assertion功能 ，我們可使用-esa參數打開，使用 -dsa參數關閉。 -esa和-dsa的全名為-enablesystemassertions和-disenablesystemassertions，全名和縮寫名有同樣的功能

　　-ea和?-ea

　　含義為開啟(關閉)用戶類的assertion功能：通過這個參數，用戶可以打開某些類或包的assertion功能，同樣用戶也可以關閉某些類和包的assertion功能。打開assertion功能參數為-ea；如果不帶任何參數，表示打開所有用戶類；如果帶有包名稱或者類名稱，表示打開這些類或包；如果包名稱后面跟有三個點，代表這個包及其子包；如果只有三個點，代表無名包。關閉assertion功能參數為-da，使用方法與-ea類似。?-ea和-da的全名為-enableassertions和-disenableassertions，全名和縮寫名有同樣的功能

　　下面表格表示了參數及其含義，并有例子說明如何使用：

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其中...代表，此包和其子包的含義。例如我們有兩個包為pkg1和pkg1.subpkg。那么pkg1...就代表pkg1和pkg1.subpkg兩個包。?
另外，Java為了讓程序也能夠動態開啟和關閉某些類和包的assertion功能，Java修該了Class和ClassLoader的實現，增加了幾個用于操作assert的API。下面簡單說明一下幾個API的作用。?
ClassLoader類中的幾個相關的API:?
　　setDefaultAssertionStatus:用于開啟/關閉assertion功能?
　　setPackageAssertionStatus:用于開啟/關閉某些包的assertion功能?
　　setClassAssertionStatus: 用于開啟/關閉某些類的assertion功能?
　　clearAssertionStatus：用于關閉assertion功能

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1.6 assertion的設計問題

　　首先，我們認為assertion是必要的。因為，如果沒有統一的assertion機制，Java程序通常使用if-then-else或者switch-case語句進行assertion檢查，而且檢查的數據類型也不完全相同。assertion機制讓Java程序員用統一的方式處理assertion問題，而不是按自己的方式處理。另外，如果用戶使用自己的方式進行檢查，那么這些代碼在發布以后仍然將起作用，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是通過增強一個關鍵字assert實現支持assertion，而不是使用一個庫函數支持，這說明Java認為assertion對于語言本身來說是非常重要的。實際上，在Java的早期的規范中，Java是能夠支持assert的，但是由于一些實現的限制，這些特性從規范中除去了。因此，assert的再次引入應該是恢復了Java對assert的支持。C語言就是通過Assert.h函數庫實現斷言的支持。

　　Java的assertion的開啟也和C語言不太一樣，我們都知道在C語言中，assertion的開啟是在編譯時候決定的。當我們使用debug方式編譯程序時候，assertion被開啟，而使用release方式編譯時候，assertion自動被關閉。而Java的assertion卻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。如果采用編譯時決定方式，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，但是提高了代碼的運行效率。Java采用運行時決定的方式，這樣所有的assertion信息將置于目標代碼中，同一目標代碼可以選擇不同方式運行，增強目標代碼的靈活性，但是它將犧牲因為assertion而引起一部分性能損失。Java專家小組認為，所犧牲的性能相當小，因此java采用了運行時決定方式。

　　另外，我們注意到AssertionError作為Error的一個子類，而不是RuntimeException。關于這一點，專家組也進行了長期的討論。Error代表一些異常的錯誤，通常是不可以恢復的，而RuntimeException強調該錯誤在運行時才發生的特點。AssertionError通常為非常關鍵的錯誤，這些錯誤往往是不容易恢復的，而且assertion機制也不鼓勵程序員對這種錯誤進行恢復。因此，為了強調assertion的含義，Java專家小組選擇了讓AssertError為Error的子類。

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1.7 assertion與繼承

　　考慮assertion與繼承的關系，研究assert是如何定位的。如果開啟一個子類的assertion，那么它的父類的assertion是否執行？

下面的例子將顯示如果一個assert語句在父類，而當它的子類調用它時，該assert為false。我們看看在不同的情況下，該assertion是否被處理。

1 class Base { 2 public void baseMethod() { 3 assert false : "Assertion failed:This is base ";// 總是assertion失敗 4 System.out.println("Base Method"); 5 } 6 } 7 class Derived extends Base { 8 public void derivedMethod() { 9 assert false: "Assertion failed:This is derive";// 總是assertion失敗 10 System.out.println( "Derived Method" ); 11 } 12 public static void main( String[] args ) { 13 try { 14 Derived derived = new Derived(); 15 derived.baseMethod( ); 16 derived.derivedMethod(); 17 } 18 catch( AssertionError ae ) { 19 System.out.println(ae); 20 } 21 } 22 }

　　從這個例子我們可以看出，父類的assert語句將只有在父類的assert開啟才起作用，如果僅僅開啟子類的assert，父類的assert仍然不運行。例如，我們執行java -ea:Derived Derived的時候，Base類的assert語句并不執行。因此，我們可以認為，assert語句不具有繼承功能。

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1.8?assertion的使用

　　assertion的使用是一個復雜的問題，因為這將涉及到程序的風格，assertion運用的目標，程序的性質等問題。通常來說，assertion用于檢查一些關鍵的值，并且這些值對整個程序，或者局部功能的完成有很大的影響，并且這種錯誤不容易恢復的。assertion表達式應該短小、易懂，如果需要評估復雜的表達式，應該使用函數計算。以下是一些使用assertion的情況的例子，這些方式可以讓java程序的可靠性更高。

　　1)?檢查控制流：在if-then-else和swith-case語句中，我們可以在不應該發生的控制支流上加上assert false語句。如果這種情況發生了，assert能夠檢查出來。 例如：x取值只能使1,2,3，我們的程序可以如下表示：

1 switch (x) { 2 case 1: …; 3 case 2: …; 4 case 3: …; 5 default: assert false:"x value is invalid: "+x; 6 }

　　2)?在私有函數計算前，檢查輸入參數是否有效；對于一私有些函數，要求輸入滿足一些特定的條件，那么我們可以在函數開始處使用assert進行參數檢查。對于公共函數，我們通常不使用assertion檢查，因為一般來說，公共函數必須對無效的參數進行檢查和處理。而私有函數往往是直接使用的。?
例如：某函數可能要求輸入的參數必須不為null。那么我們可以在函數的一開始加上?assert parameter1!=null : "paramerter is null in test method";

　　3)?在函數計算后，檢查函數結果是否有效；對于一些計算函數，函數運行完成后，某些值需要保證一定的性質，因此我們可以通過assert檢查該值。 例如，我們有一個計算絕對值的函數，那么我們就可以在函數的結果處，加上一個語句：

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

　　通過這種方式，我們可以對函數計算完的結果進行檢查?！　?/p>

　　4)?檢查程序不變量；有些程序中，存在一些不變量，在程序的運行生命周期，這些不變量的值都是不變的。這些不變量可能是一個簡單表達式，也可能是一個復雜的表達式。對于一些關鍵的不變量，我們可以通過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一定的平衡關系，因此我們可以編寫一個表達式檢查這種平衡關系，如下表示：

private boolean isBalance() {// ... }

　　在這個系統中，在一些可能影響這種平衡關系的方法的前后，我們都可以加上assert驗證：?assert isBalance():"balance is destoried";

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下面是搜集的一個網友對assertion的看法，摘錄此處，作為參考：

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assert 有很大的用處
首先可以用在單元測試代碼中。junit侵入性是很強的，如果整個工程大量的代碼都使用了junit，就難以去掉或者是選擇另外一個框架。如果單元測試代碼很多，并且想復用這些單元測試案例，應該選擇assert而不是junit，便于使用別的單元測試框架，比如TestNG。同理正式的功能代碼根本就不應該出現Junit，應該使用assert.

assert主要適合在基類，框架類，接口類，核心代碼類，工具類中。換言之，當你的代碼的調用者是另外一個程序員寫得業務代碼，或者是另外一個子系統時，就很有必要使用它。比如你做了一個快速排序的算法

public static List<int> quickSort(List<int> list){
? assert list != null;
? // 申請臨時空間
? //開始排序
? for(int i : list){
? ? ? //
? }
}

這種情況下，如果不檢查傳入參數的正確性，會拋出一個莫名其妙的空指針錯誤。你的調用者可能并不清楚你代碼的細節，在一個系統的深處調試一個空指針錯誤是很浪費時間的。就應該直接明確的告訴你的調用者是傳入的參數有問題。否則他會懷疑你的代碼有BUG。使用assert可以避免兩個程序員之間互相指責對方寫的代碼有問題。

assert適用那些你知道具體是什么錯誤，你和你的調用者已經約定應該由你的調用者去排除或檢查的錯誤。你通過一個斷言告訴你的調用者。assert不適用那些外部系統造成的錯誤，比如用戶輸入數據的錯誤，某個外部文件格式錯誤。這些錯誤不是你的調用者而是用戶造成的，甚至于不屬于異常，因為出現輸入錯誤和文件格式錯誤是經常的，這些錯誤應該由業務代碼去檢查。

assert比較適合于被頻繁調用的 基類，框架代碼，工具類，核心代碼，接口代碼中，這正是它在運行時被去掉的原因。測試代碼應該在測試階段開啟-ea參數，便于對系統深處的核心代碼做仔細的測試。

Java較少使用assert的原因是Java有很完整的OO體系，強制類型轉換出現得較少，所以不需要類似c那樣需要頻繁的檢查指針的類型是否正確，指針是否為空。同時Java也很少直接管理內存或緩沖區，所以不需要頻繁的檢查傳入的緩沖區是否為空或者是已經越界。

但使用好assert有助于提高框架代碼的正確性和減少框架代碼的使用者的調試時間。

轉載于:https://www.cnblogs.com/qrlozte/archive/2013/03/20/2971361.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于java assertion的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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