8.5 Assertions

Die Übersetzung des englischen Worts »assertion« lässt vermuten, worum es geht: um Behauptungen. Mit diesen werden innerhalb von Methoden Zusicherungen (Vor- und Nachbedingungen) aufgestellt, die deren korrekten Ablauf garantieren sollen. Ist eine Bedingung nicht erfüllt, wird ein Fehler ausgelöst, der darauf hinweist, dass im Programm etwas falsch gelaufen sein muss. Die ausgelösten Fehler sind vom Typ »Error« und nicht vom Typ »Exception« und sollten daher auch nicht aufgefangen werden, da eine nicht erfüllte Bedingung ein Programmierfehler ist.

8.5.1 Assertions in eigenen Programmen nutzen

Assertions werden im Java-Quellcode mit der assert-Anweisung benutzt. Es gibt zwei Varianten, eine mit und eine ohne Meldung.

assert AssertConditionExpression; 
assert AssertConditionExpression : MessageExpression;

AssertConditionExpression steht für eine Bedingung, die zur Laufzeit ausgewertet wird. Wertet sich das Ergebnis zu true aus, führt die Laufzeitumgebung die Abarbeitung normal weiter, ergibt die Auswertung false, wird das Programm mit einem java.lang.AssertionError beendet. Der optionale zweite Parameter MessageExpression ist ein Text, der beim Stack-Trace als Nachricht in der Fehlermeldung erscheint.

Formulieren wir ein Beispiel. Eine Methode subAndSqrt(double, double) bildet die Differenz zweier Zahlen und zieht aus dem Ergebnis die Wurzel. Natürlich weiß jeder Entwickler, dass die Wurzel aus negativen Zahlen nicht erlaubt ist, aber dennoch würde so etwas in Java durchgehen, nur das Ergebnis ist ein NaN. Sollte irgendein Programmteil nun die Funktion subAndSqrt() mit einem falschen Paar Zahlen aufrufen und das Ergebnis NaN sein, muss ein Assert-Error erfolgen, da es einen internen Programmfehler zu korrigieren gilt.

Listing 8.18 com/tutego/insel/assertion/AssertKeyword.java

package com.tutego.insel.assertion; 
 
public class AssertKeyword 
{ 
  public static double subAndSqrt( double a, double b ) 
  { 
    double result = Math.sqrt( a – b ); 
 
    assert ! Double.isNaN( result ) : "Calculation results in NaN!"; 
 
    return result; 
  } 
 
  public static void main( String[] args ) 
  { 
    System.out.println( "Sqrt(10-2)=" + subAndSqrt(10, 2) ); 
    System.out.println( "Sqrt(2-10)=" + subAndSqrt(2, 10) ); 
  } 
}

8.5.2 Assertions aktivieren

Ein aktueller Java-Compiler übersetzt das Beispiel ohne Fehler, doch zur Laufzeit werden die Assertions standardmäßig nicht beachtet, da sie abgeschaltet sind. Somit entsteht kein Geschwindigkeitsverlust bei der Ausführung der Programme. Um Assertions zu aktivieren, muss die Laufzeitumgebung mit dem Schalter -ea (enable assertions) gestartet werden.

$ java –ea AssertKeyword

Die Ausgabe ist dann:

Sqrt(10-2)=2.8284271247461903 
Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: Calculation results in NaN! 
  at com.tutego.insel.assertion.AssertKeyword.subAndSqrt(AssertKeyword.java:9) 
  at com.tutego.insel.assertion.AssertKeyword.main(AssertKeyword.java:17)

Abbildung 8.1 Wurde das Programm in Eclipse schon gestartet, kann im Menü »Run • Run ... .« im Reiter »Arguments« bei den »VM arguments« der Schalter -ea gesetzt werden.

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