Java中的断言通过测试我们认为是正确的代码来帮助检测错误。
使用assert关键字进行断言。
其语法为:
assert condition;
这里condition是一个布尔表达式,我们假定在程序执行时为真。
启用断言
默认情况下,断言在运行时被禁用并被忽略。
为了启用断言,我们使用:
java -ea:arguments
或者
java -enableassertions:arguments
启用断言且条件为时true,程序将正常执行。
但是,如果在启用断言时条件计算为false, JVM会抛出AssertionError,程序会立即停止。
示例1:Java 断言
class Main {
public static void main(String args[]) {
String[] weekends = {"Friday", "Saturday", "Sunday"};
assert weekends.length == 2;
System.out.println("这个星期有 " + weekends.length + " 个周末");
}
}
输出结果
这个星期有 3 个周末
我们得到上面的输出,因为该程序没有编译错误,并且默认情况下,断言被禁用。
启用断言后,我们得到以下输出:
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError
断言的另一种形式声明
assert condition : expression;
在这种形式的断言语句中,将表达式传递到AssertionError对象的构造函数。 如果条件为false,则该表达式的值显示为错误的详细信息。
详细消息用于捕获和传输断言失败的信息,以帮助调试问题。
示例2:带有表达式Java断言示例
class Main {
public static void main(String args[]) {
String[] weekends = {"Friday", "Saturday", "Sunday"};
assert weekends.length==2 : "There are only 2 weekends in a week";
System.out.println("There are " + weekends.length + " weekends in a week");
}
}
输出结果
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: There are only 2 weekends in a week
从上面的示例可以看出,表达式被传递给AssertionError对象的构造函数。如果我们的假设是正确的false,并且启用了断言,则会抛出异常并显示一条适当的消息。
此消息有助于诊断和修复导致断言失败的错误。
为特定的类和包启用断言
如果我们不向断言命令行开关提供任何参数,
java -ea
这将在除系统类之外的所有类中启用断言。
我们还可以使用参数为特定的类和包启用断言。 可以提供给这些命令行开关的参数为:
在类名中启用断言
为了对程序Main的所有类启用断言,
java -ea Main
只启用一个类,
java -ea:AnimalClass Main
这只允许在Main程序的AnimalClass中使用断言。
在包名称中启用断言
要对包com.animal及其子包启用断言
java -ea:com.animal... Main
在未命名的包中启用断言
在当前工作目录中的未命名包中启用断言(当我们不使用package语句时)。
java -ea:... Main
在系统类中启用断言
为了在系统类中启用断言,我们使用不同的命令行开关:
java -esa:arguments
或
java -enablesystemassertions:arguments
可以提供给这些开关的参数是相同的。
禁用断言
要禁用断言,我们使用:
java -da arguments
或
java -disableassertions arguments
要在系统类中禁用断言,我们使用:
java -dsa:arguments
或
java -disablesystemassertions:arguments
禁用断言时可以传递的参数与启用断言时相同。
断言的优点
快速高效地检测和纠正错误。
断言检查仅在开发和测试期间进行。它们会在运行时自动在生产代码中删除,因此不会减慢程序的执行速度。
它有助于删除样板代码并使代码更具可读性。
重构和优化代码,以增强其正确运行的信心。
何时使用断言
1.无法访问的代码
无法访问的代码是我们尝试运行该程序时不会执行的代码。使用断言来确保无法访问的代码实际上是无法访问的。
让我们举个实例。
void unreachableCodeMethod() {
System.out.println("Reachable code");
return;
// Unreachable code
System.out.println("Unreachable code");
assert false;
}
让我们再来看一个没有默认情况的switch语句示例。
switch (dayOfWeek) {
case "Sunday":
System.out.println("It’s Sunday!");
break;
case "Monday":
System.out.println("It’s Monday!");
break;
case "Tuesday":
System.out.println("It’s Tuesday!");
break;
case "Wednesday":
System.out.println("It’s Wednesday!");
break;
case "Thursday":
System.out.println("It’s Thursday!");
break;
case "Friday":
System.out.println("It’s Friday!");
break;
case "Saturday":
System.out.println("It’s Saturday!");
break;
}
上面的switch语句表明,一周中的天数只能是以上7个值中的一个。没有默认情况意味着程序员相信这些情况中的一个将始终被执行。
但是,在某些假设实际上是错误的情况下,可能尚未考虑某些情况。
应该使用断言来检查此假设,以确保未达到默认switch条件。
default:
assert false: dayofWeek + " is invalid day";
如果dayOfWeek其值不是有效日期,则抛出AssertionError。
2.记录假设
为了记录其基本假设,许多程序员使用注释。让我们举个实例。
if (i % 2 == 0) {
...
} else { // We know (i % 2 == 1)
...
}
请改用断言。
随着程序的增长,注释可能会过时和不同步。 但是,我们将不得不更新assert语句; 否则,它们也可能因有效条件而失败。
if (i % 2 == 0) {
...
} else {
assert i % 2 == 1 : i;
...
}
什么时候不使用断言
1.公共方法中的参数检查
用户可以提供公共方法中的参数。
因此,如果使用断言来检查这些参数,则条件可能会失败并导致AssertionError。
与其使用断言,不如让它产生适当的运行时异常并处理这些异常。
2.对影响程序操作的表达式求值
不要调用方法或评估可能在断言条件下影响程序操作的异常。
让我们以一个列表示例为例,weekdays列表包含一周中所有天的名称。
ArrayList<String> weekdays = new ArrayList<>(Arrays.asList("Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday" ));
ArrayList<String> weekends= new ArrayList<>(Arrays.asList("Sunday", "Saturday" ));
assert weekdays.removeAll(weekends);
在这里,我们试图从ArrayList weekdays中删除元素Saturday和Sunday。
如果启用了断言,则程序可以正常运行。但是,如果禁用了断言,则不会删除列表中的元素。这可能会导致程序失败。
而是将结果分配给变量,然后使用该变量进行断言。
ArrayList<String> weekdays = new ArrayList<>(Arrays.asList("Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday" ));
ArrayList<String> weekends= new ArrayList<>(Arrays.asList("Sunday", "Saturday" ));
boolean weekendsRemoved = weekdays.removeAll(weekends);
assert weekendsRemoved;
这样,我们可以确保从weekdays中删除所有weekends,而不考虑启用或禁用断言。 结果,它不会影响将来的程序操作。