什么时候应该使用Assert ?

很多很好的答案解释了assert关键字的作用，但很少回答真正的问题，“在现实生活中什么时候应该使用assert关键字?”答案是:

几乎从来没有

断言，作为一个概念，是很棒的。好的代码有很多if(…)throw…语句(以及它们的亲戚，如对象。requireNonNull和Math.addExact)。然而，某些设计决策极大地限制了assert关键字本身的效用。

assert关键字背后的驱动思想是不成熟的优化，其主要特性是能够轻松地关闭所有检查。事实上，断言检查在默认情况下是关闭的。

然而，在生产中继续执行不变检查是非常重要的。这是因为完美的测试覆盖率是不可能的，所有的产品代码都会有错误，而断言应该有助于诊断和减轻这些错误。

因此，if(…)的使用抛出…应该是首选的，就像检查公共方法的参数值和抛出IllegalArgumentException时需要它一样。

偶尔，人们可能会被诱惑编写一个不变检查，它确实需要很长时间来处理(并且经常被调用，以至于它很重要)。然而，这样的检查将减缓测试，这也是不可取的。这种耗时的检查通常被写成单元测试。然而，出于这个原因，有时使用assert是有意义的。

不要使用assert，因为它比if(…)throw…(我非常痛苦地说，因为我喜欢干净和漂亮)。如果您无法控制自己，并且可以控制应用程序的启动方式，那么可以随意使用断言，但始终在生产环境中启用断言。不可否认，这是我倾向于做的事情。我正在推动一个lombok注释，它将导致assert的行为更像if(…)throw ....请在这里投票。

(咆哮:JVM开发者是一群糟糕的、过早优化的编码员。这就是为什么你会在Java插件和JVM中听到这么多安全问题。他们拒绝在产品代码中包含基本的检查和断言，而我们正在继续为此付出代价。)

让我们假设您要编写一个控制核电站的程序。很明显，即使是最微小的错误也可能导致灾难性的结果，因此您的代码必须是无bug的(为了论证，假设JVM是无bug的)。

Java不是一种可验证的语言，这意味着:你不能计算出你的操作结果会是完美的。这样做的主要原因是指针:它们可以指向任何地方，也可以指向任何地方，因此它们不能被计算为这个确切的值，至少在合理的代码范围内不能。对于这个问题，没有办法证明您的代码在整体上是正确的。但你能做的是证明你至少能在bug发生时找到它。

此思想基于契约式设计(Design-by-Contract, DbC)范式:首先定义(具有数学精度)您的方法应该做什么，然后在实际执行期间通过测试来验证这一点。例子:

// Calculates the sum of a (int) + b (int) and returns the result (int).
int sum(int a, int b) {
  return a + b;
}

虽然这很明显可以正常工作，但大多数程序员不会看到其中隐藏的bug(提示:Ariane V因为类似的bug而崩溃)。现在DbC定义您必须始终检查函数的输入和输出，以验证它是否正确工作。Java可以通过断言来做到这一点:

// Calculates the sum of a (int) + b (int) and returns the result (int).
int sum(int a, int b) {
    assert (Integer.MAX_VALUE - a >= b) : "Value of " + a + " + " + b + " is too large to add.";
  final int result = a + b;
    assert (result - a == b) : "Sum of " + a + " + " + b + " returned wrong sum " + result;
  return result;
}

如果这个函数现在失败了，您会注意到它。你会知道你的代码中有问题，你知道它在哪里，你知道是什么引起的(类似于异常)。更重要的是:当它发生时停止正确执行，以防止任何进一步的代码使用错误的值，并可能对它所控制的任何东西造成损害。

Java异常是一个类似的概念，但它们不能验证所有内容。如果需要更多的检查(以降低执行速度为代价)，则需要使用断言。这样做会使代码膨胀，但最终可以在短得惊人的开发时间内交付产品(越早修复bug，成本就越低)。此外，如果代码中有任何错误，您将检测到它。不可能出现漏洞并在以后引起问题。

这仍然不能保证代码没有错误，但它比通常的程序更接近于这一点。

断言(通过assert关键字)是在Java 1.4中添加的。它们用于验证代码中不变量的正确性。它们永远不应该在生产代码中触发，并且指示了代码路径的错误或误用。它们可以在运行时通过java命令上的-ea选项激活，但默认情况下不会打开。

一个例子:

public Foo acquireFoo(int id) {
  Foo result = null;
  if (id > 50) {
    result = fooService.read(id);
  } else {
    result = new Foo(id);
  }
  assert result != null;

  return result;
}

基本上，“断言为真”会通过，“断言为假”会失败。让我们看看这是如何工作的:

public static void main(String[] args)
{
    String s1 = "Hello";
    assert checkInteger(s1);
}

private static boolean checkInteger(String s)
{
    try {
        Integer.parseInt(s);
        return true;
    }
    catch(Exception e)
    {
        return false;
    }
}

我不知道Java中这个特性背后的历史。但是我有一个关于断言可以用来做什么的想法，我认为在这个帖子中没有提到过。

假设你有一个枚举，你打开它:(†)

public enum Veggie {
    CAULIFLOWER,
    CARROT,
}

// Another class
switch (veggie) {
    case CAULIFLOWER: value = 5;
    case CARROT: value = 3;
}

†:也许优秀的Java编译器/工具会静态地捕获丢失的枚举值。在这种情况下，想象一下你发现了一些bug并修复了它。然后，您可以使用下面描述的技术在代码中适当地添加回归测试。

这里没有好的默认情况。所以你要确保你覆盖了所有的值。当你添加一个新的enum变量时，你要确保你更新了switch块:

public enum Veggie {
    CAULIFLOWER,
    CARROT,
    TOMATO,
}

但事实证明，当用户在web应用程序中加载特定视图时，这段代码会被调用。尽管存在这个错误，视图仍然可以持续存在:这将是一个bug，但不值得干扰视图的加载(让我们说用户只是看到了一些错误的数字)。所以你只需要记录一个警告:

switch (veggie) {
    case CAULIFLOWER: value = 5;
    case CARROT: value = 3;
    default: nonExhaustiveMatchOnEnum();
// […]
public static void nonExhaustiveMatchOnEnum() {
    String errorMessage: "Missing veggie";
    logger.warn(errorMessage);
}

但是当你在开发代码时，你确实希望这个错误立即失败——开发者可以在五分钟内修复这个错误，而不像你的web应用程序的用户。

所以你可以添加一个assert false:

public static void nonExhaustiveMatchOnEnum() {
    String errorMessage: "Missing veggie";
    assert false : errorMessage;
    logger.warn(errorMessage);
}

现在，应用程序将在本地崩溃，但只在生产中记录一个警告(假设您在本地使用java -ea，而不是在生产中)。

除了这里提供的所有很棒的答案之外，官方Java SE 7编程指南还提供了关于使用assert的非常简洁的手册;通过几个准确的例子，说明了何时使用断言是一个好主意(重要的是，也是坏主意)，以及它与抛出异常有何不同。

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