Posted on 2006-03-02 00:55
shaofan 閱讀(2066)
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軟件工程 、
Java
Design by Contract (DbC)的概念已經出現很長時間了，最先是在Eiffel的一個特色，通過DbC來提高軟件質量，目前很多語言也都有相應的實現，但是在GOOGLE上搜索中文網頁，得到的資源并不是很多．直覺上來說，DbC確實是一個很好的想法，本著拓寬眼界的原則，就簡單了解一下吧．
簡單的說，DbC通過指定每個方法的前置條件，后置條件來保證代碼質量．也就是說，它的假設前提是：＂任何一個方法，給予其滿足條件的輸入，應當得到一定的輸出＂.對于一個方法來說，如果＂參數＂可看作其輸入，返回值可看作輸出．那么調用這個方法的人有責任保證給予正確的參數，而當正確的參數給予后，該方法本身有責任給出正確的輸出．如果出現錯誤，那么是調用者的問題，還是被調用者的問題，可以根據前面所說的方法來確認．
在實際使用中，DbC可以用來更方便的找出錯誤，確定責任．
拿DbC的一個實現, iContract作例子．比如說，有一方法 foo(int a, int b)．它要求輸入的a,b都要大于零．如果提供的參數滿足這個條件，那么它應保證輸出大于0．用iContract來表示，是這樣的：
1 /**
2 *@pre a>0
3 *@pre b>0
4 *@post @return>0
5 */
6 int foo( int a, int b ){
7 //其他代碼
8 }
另一個方法調用foo:
1 public void run(){
2 int result = foo( 0, -1 ); //注意-1不滿足條件@pre b>0
3 }
沒有DbC的情況下，-1的輸入可能導致foo內部產生異常，比如說NullPointerException之類的．當我們看到這樣的異常時，一般來說無法確定是foo方法本身的bug還是其他原因造成的，可能需要跟蹤進去看看才知道．
如果我們用DbC，將這段代碼用一個iContract編譯工具(這里也就是iContract)編譯后(ant提供支持)，可以像一般的程序一樣執行．當運行到run方法中時，由于調用時給予的參數不滿足前置條件，也會產生一個運行時異常，但是區別是，異常產生于方法剛被調用前，因此阻止了錯誤的繼續，并指明了錯誤是＂調用程序run違反了add方法的前置條件＂，對程序員來說更加直觀．顯然用這種方式，確定責任更加迅速明確．使用DbC的原因就是，責任明晰，到底是給予的參數有問題，還是程序本身有問題，更容易查找了．契約式設計的精神就體現在于此．
DbC在java上的實現中，iContract比較有名，但是其開發公司似乎人間蒸發了？ant從1.4后也提供對它的支持，但似乎很難找到它的下載，更不用說后續開發和支持了．javaworld上有對其介紹的
文章．如果你想了解DbC，這篇文章也是很好的入門材料．
不過后來在
wikipedia上找到了DbC的另一種實現：
JML，全稱Java Modeling Language，名字挺嚇人的樣子．主要由一些大學聯合開發，很熱鬧，資源也相當豐富．其主頁是
這里．JML不只實現了DbC，還有其他的一些東西，還沒仔細看．
這篇pdf是一個很好的介紹JML的材料．
此外還有一些書，都可以在Google上找到．總體來說，DbC的學習語法相對簡單，學習成本還是比較低的．有興趣的話不妨一式．