Posted on 2006-03-02 00:55
shaofan 阅读(2053)
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软件工程 、
Java
Design by Contract (DbC)的概念已经出现很长时间了，最先是在Eiffel的一个特色，通过DbC来提高软件质量，目前很多语言也都有相应的实现，但是在GOOGLE上搜索中文网页，得到的资源并不是很多．直觉上来说，DbC确实是一个很好的想法，本着拓宽眼界的原则，就简单了解一下吧．
简单的说，DbC通过指定每个方法的前置条件，后置条件来保证代码质量．也就是说，它的假设前提是：＂任何一个方法，给予其满足条件的输入，应当得到一定的输出＂.对于一个方法来说，如果＂参数＂可看作其输入，返回值可看作输出．那么调用这个方法的人有责任保证给予正确的参数，而当正确的参数给予后，该方法本身有责任给出正确的输出．如果出现错误，那么是调用者的问题，还是被调用者的问题，可以根据前面所说的方法来确认．
在实际使用中，DbC可以用来更方便的找出错误，确定责任．
拿DbC的一个实现, iContract作例子．比如说，有一方法 foo(int a, int b)．它要求输入的a,b都要大于零．如果提供的参数满足这个条件，那么它应保证输出大于0．用iContract来表示，是这样的：
1 /**
2 *@pre a>0
3 *@pre b>0
4 *@post @return>0
5 */
6 int foo( int a, int b ){
7 //其他代码
8 }
另一个方法调用foo:
1 public void run(){
2 int result = foo( 0, -1 ); //注意-1不满足条件@pre b>0
3 }
没有DbC的情况下，-1的输入可能导致foo内部产生异常，比如说NullPointerException之类的．当我们看到这样的异常时，一般来说无法确定是foo方法本身的bug还是其他原因造成的，可能需要跟踪进去看看才知道．
如果我们用DbC，将这段代码用一个iContract编译工具(这里也就是iContract)编译后(ant提供支持)，可以像一般的程序一样执行．当运行到run方法中时，由于调用时给予的参数不满足前置条件，也会产生一个运行时异常，但是区别是，异常产生于方法刚被调用前，因此阻止了错误的继续，并指明了错误是＂调用程序run违反了add方法的前置条件＂，对程序员来说更加直观．显然用这种方式，确定责任更加迅速明确．使用DbC的原因就是，责任明晰，到底是给予的参数有问题，还是程序本身有问题，更容易查找了．契约式设计的精神就体现在于此．
DbC在java上的实现中，iContract比较有名，但是其开发公司似乎人间蒸发了？ant从1.4后也提供对它的支持，但似乎很难找到它的下载，更不用说后续开发和支持了．javaworld上有对其介绍的
文章．如果你想了解DbC，这篇文章也是很好的入门材料．
不过后来在
wikipedia上找到了DbC的另一种实现：
JML，全称Java Modeling Language，名字挺吓人的样子．主要由一些大学联合开发，很热闹，资源也相当丰富．其主页是
这里．JML不只实现了DbC，还有其他的一些东西，还没仔细看．
这篇pdf是一个很好的介绍JML的材料．
此外还有一些书，都可以在Google上找到．总体来说，DbC的学习语法相对简单，学习成本还是比较低的．有兴趣的话不妨一式．