AOP@Work: 用Contract4J进行组件设计-用契约式设计和AspectJ改进软件

简介：契约式设计（Design by Contract）是切实可行的技术，可以阐明组 件 设计的细节、为客户记录正确的组件用法，并用编程的方式测试组件使用的顺应 性（compliance）。在 AOP@Work 的最后一篇中，Dean Wampler 介绍 了 Contract4J，这是契约式设计的工具，它用 Java ™ 5 标注 （annotation）指定合约，并在运行时用 AspectJ 方面计算合约。在成为 AOP 工具包中新增的一个举足轻重的工具的同时，Contract4J 迎合了面向方面设计 的 新趋势。

假设您刚刚加入一个构建银行应用程序的项目。在浏览代码时，您发现（已 经 简化的）BankAccount 的下面这个接口：

interface BankAccount { 　float getBalance(); 　float deposit(float amount); 　float withdraw(float amount); 　... }

上面这个接口虽然简洁，但遗留了许多问题没有回答。deposit() 或 withdraw() 的 amount 参数可以是负数或零么？允许负余额（透支）么？如果 指 定了错误的 amount，deposit() 或 withdrawal() 中会发生什么情况呢？

显然，对于该接口的实现者和使用公开该接口的组件的人来说，能够回答这 些 问题是重要的。一种隐式地指定行为的方法是使用以 JUnit（请参阅 参考资料 ） 编写的单元测试。使用 JUnit 测试，可以用各种合法和不合法的参数调用这些 方 法，并作出有关预期结果行为发生的断言。另一种方法是契约式设计，这是阐明 组件设计细节的一项切实可行的技术。

在 AOP@Work 系列的最后这篇文章中，我将介绍 Contract4J，这是一个基于 AspectJ 的工具，支持契约式设计。我将介绍如何用 Contract4J 隐式地指定组 件行为，为用户记录组件的正确用法，并用编程的方式测试组件使用的顺应性。 在这篇文章最后，我将讨论 Contract4J 如何迎合面向方面设计中正在出现的趋 势。

契约式设计概述

使用契约式设计，可以用可编程表达式指定对于组件输入和返回结果的要求 。 在开发人员和 QA 测试期间，对表达式进行计算，如果测试失败，程序执行立即 终止。程序的终止带有有用的诊断信息，迫使开发人员立即修复 bug。

强制立即终止看起来可能有点麻烦。为什么要放过错误消息还继续运行呢？ 虽 然继续运行看起来可能比较有生产效率，但实际上不是的。首先，如果没被强制 要求立即处理 bug，就会推迟修复 bug，这样 bug 就会累积。其次，失败的测 试 应当代表发生了意料之外的事（例如，引用为空），正常的执行不能继续。虽然 可以放入 “意外处理” 代码，但是这反而可能会把实现复杂化，出现永远不会 发生的情况，从而增加代码的复杂性和更多 bug 的风险。

AOP@Work: 用Contract4J进行组件设计-用契约式设计和AspectJ改进软件(2)

指定组件行为

契约式设计是一种发现和修复代码中逻辑错误的工具。它并不解决其他诸如 性 能、用户输入之类的问题。契约式设计使用三类测试来指定和确保组件的行为：

对组件输入（例如传递给方法的参数）的测试叫做前置条件测试。它们指定 组 件执行请求的操作之前需要满足的条件。客户必须满足这些要求才能使用组件。

后置条件测试 确保组件完成操作的时候结果符合要求，假设前置条件已经满 足。后置条件测试通常用方法返回值的断言来表示。

最后，不变条件测试 断言永远不变的条件。类在方法调用之前和之后必须保 持不变（一旦对象已经构建）。方法在调用之前和之后必须保持不变；字段则在 对象的整个生命周期中保持不变。

注意，在生产部署时可以关闭契约式设计测试，以消除它们的开销。

单元测试和契约式设计

契约式设计比起单元测试有些优势，但是这两种方法是互

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