断言是什么?

引用百度百科的介绍,“在程序设计中,断言是一种放在程序中的一阶逻辑,目的是为了标示与验证程序开发者预期的结果-当程序运行到断言的位置时,对应的断言应该为真。若断言不为真时,程序会中止运行,并给出错误消息。”

java的断言是通过assert语句来实现的,用于捕获运行时不应该发生的非法情况。如果在执行断言时,对应的断言为真,啥事都没有发生,如果对应的断言为假,JVM会抛出AssertionError的异常

在java中,assert的语法有以下两种:

/*
* 如果<boolean表达式>为true,则程序继续执行。
* 如果为false,则程序抛出AssertionError,并终止执行。
*/
assert <boolean表达式>;
/*
* 如果<boolean表达式>为true,则程序继续执行。
* 如果为false,则程序抛出java.lang.AssertionError,并输入<错误信息表达式>。
*/
assert <boolean表达式> : <错误信息表达式>;

这样听起来很像是断言就像是一个定制化功能的if语句一样,就像下面代码块的例子

int parameter = 1;
assert parameter!=0;
int parameter = 1;
if(parameter==0){
    throw new AssertionError();
}

那assert与if的区别是什么呢?

assert当然不是一个定制化功能的if。

  1. assert语句仅仅在debug版本中才有效,而在release版本中无效;
    在debug版本中上面的两个代码块的功能一致,但在release版本上assert会被直接忽略掉。
    这个特性也说明了assert主要是用于开发和测试阶段,目的旨在为调试代码,在调试时快速定位问题。如果使用了assert进行业务逻辑的控制,如
int parameter =1 ;
assert (parameter=2)==2;// 这是一个很蠢的演示例子
System.out.println(parameter);

那在release版本中就会出现不一样的结果,因为assert已经修改了正常的业务逻辑。

  1. java在执行assert时默认是不启动断言检查的,无论是什么环境下,如果要开启断言检查,则需要增加命令行参数 -enableassertions 或 -ea 来开启。所以其实release版本也可以使assert生效,只要你想,虽然不是太好。
  2. if是正常程序逻辑的一部分,而assert只是用于调试、定位错误。

再一想,assert的作用不就是在开发阶段进行一些测试,去确保我们业务的正确性,且不影响到我们具体的生产环境。如果是这样的话,用junit写单元测试不是一件更好的事吗?

两者很相似又带着略微的不同,如果是用junit进行单元测试的话,我们会使用到junit所自带的断言语句,例如assertEquals、assertTrue等等,支持更丰富的断言操作。

两者均是用于测试程序,均不影响到生产环境

两者处理问题的维度是不一样的。assert更擅长发现程序具体错误的点,确保不可能的出现的校验条件在实际运行时不会出现;单测则将整个方法当做一个单元进行测试,也是采取断言的方式对运行结果进行校验。

assert需要JVM参数’-ea’来显示启用,单元测试junit中不需要显式启用,就可以使用内置的断言语句。

所以是采用assert还是用单测进行方法的测试,取决于测试的角度。


这个时候就不禁产生新的疑惑,毕竟大多数人似乎都很少在java中用到assert,这是为什么呢?

主要的原因还是因为java自身具备较为完整的面向对象体系(OO体系),所以我们很少在java中去检查指针是否为空或指针对应的类型是否正确,以及在java中我们很少直接对内存或者缓冲区进行管理,所以也无需检查传入的缓冲区是否为空或已经越界。


说回这篇文章的主角"断言"

在《代码大全 Code Complete》中对断言有这样的理解

  1. 用错误处理代码来处理预期会发生的情况,用断言来处理绝不应该发生的情况
  2. 把断言看作是可执行的注释——你不能依赖它来让代码正常工作,但与编程语言中的注释相比,它能更主动的对程序中的假定做出说明。

assert的目的是为了我们开发者能更容易发现自己的业务逻辑错误,且不影响到程序实际生产的效率。

assert较少被使用到,但并非说是无用的,正确的运用assert有助于提高框架代码的正确性和减少框架代码的使用者的调试时间。