JML起步---使用JML 改進你的Java程式(4) (轉)

JML起步---使用JML 改進你的Java程式(4) (轉)[@more@]

前面給出的行為規範要求peek() 和 pop()方法時佇列不能為空，但其實當佇列空時是有可能會呼叫這兩個方法的。如果發生這種情況，這兩個方法就會丟擲一個NoSuchElementException.異常。我們必須修正我們前面制定的行為規範，允許這種可能的發生。在這種情況下，我們要使用JML的exceptional_behavior語句。

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到目前，我們的行為規範還是以public normal_behavior打頭的。這裡normal_behavior關鍵字表示這是一個正常行為，方法不會丟擲任何異常。使用public exceptional_behavior標記可以用來描述丟擲異常的行為。下面的程式碼段顯示了類PriorityQueue中peek()方法的行為規範中的異常部分：

 

9  exceptional_behavior標記

/*@

  @ public normal_behavior

  @  requires ! isEmpty();

  @  ensures elementsInQueue.has( esult);

  @ also

  @ public exceptional_behavior

  @  requires isEmpty();

  @  signals (Exception e) e instanceof NoSuchElementException;

  @*/

/*@ pure @*/ peek() throws NoSuchElementException;

 

像我們前面看到的所有例子一樣，這個規範的第一部分也是以public normal_behavior開頭，表示正常行為；不同的是，這個規範還有第二部分，以public exceptional_behavior開頭，描述了異常行為。與normal_behavior 語句一樣， exceptional_behavior 語句也有一個 requires 語句。這個requires 語句表示當丟擲signals 語句中所列的異常時必須滿足的條件。在上面的例子中，如果isEmpty()方法返回真的話，peek()就會丟擲一個NoSuchElementException異常。

 

語句

signals 語句是形如signals(E e) R的語句，其中E是Exception類本身或其一個子類，R是一個。JML 用如下方式解釋一個signal 語句：如果有一個型別為E的異常丟擲的話，就檢查是否為R真。如果是，就既定規範；否則，丟擲一個unchecked exception（譯者注：unchecked exception又叫做RuntimeException，關於這兩個概念，請參考語言中關於異常的描述），用以表示我們的程式碼違背了exceptional_behavior規範的要求。

 

上面peek()方法中的signals語句的意思是如果佇列為空，就丟擲一個NoSuchElementException異常。如果peek()方法在執行中丟擲不是NoSuchElementException的其它異常的話，那麼JML就會把這當成一個錯誤，因為e instanceof NoSuchElementException不是true。如果你既想處理NoSuchElementException異常又想處理其它執行期異常，我們可以修改上面的signals語句，改為signals (NoSuchElementException e) true; 。這個意思是說，如果peek()方法丟擲一個NoSuchElementException異常的話，那條件true必須為真，而true是一個常量，總是可以滿足條件，所以對於NoSuchElementException異常的處理可以正常進行。不過我們這裡並沒有提及關於其它異常的資訊，而peek()方法可以丟擲它的簽名（譯者注：方法的簽名是指，方法宣告的各個部分，具體來說，是方法名稱、引數型別、返回型別和丟擲異常的總稱）允許的任何異常。它的簽名說它可以丟擲NoSuchElementException異常，這就意味著它既可以丟擲NoSuchElementException異常，又可以丟擲RuntimeException。

 

如果佇列中存在一些元素而且當我們呼叫peek()方法時還是丟擲一個NoSuchElementException異常（或者其他異常），JML執行期斷言檢查就會丟擲一個unchecked exception，這表示正常的後置條件失敗。

 

本文簡單介紹了JML的概念，說明了它對面向的分析和設計的貢獻，透過例項演示瞭如何在Java程式中使用JML標記。你可以從下面所列的資源中本文中所使用的完整的程式碼，還可以從中找到更多的關於JML的資訊。

 

你可以使用的JML來編譯你含有JML標記的程式碼，所生成的類會在執行時自動檢查JML規範。如果你的程式沒有實現規範中規定的事情，JML就會丟擲一個unchecked exception 來說明你的程式違背了哪一條規範。這可以幫助我們捕獲程式中的，而且能保證我們的程式碼與文件（JML格式的文件）高度一致。

 

JML執行期斷言檢查編譯器是第一個JML工具，其他相關工具還有jmldoc和jmlunit等等。Jmldoc與javadoc工具相似，不同的是它在生成的HTML格式文件中包含JML規範；jmlunit可以成生一個Java類檔案測試的，它可以讓你很方便地使用JUnit工具測試含有JML標記的Java程式碼。你還可以從下面所列的資源中找到其他關於JML各個方面的相關內容。

 

在此請允許我向 Gary Leavens 和 Yoonsik Cheon表示深深的謝意，是他們幫我解決了一部分關於JML的疑問並且審閱了你所看到的這篇文章。

 

資源

• 下載本文中所用的://www6.software.ibm.com/software/developer/library/j-jml.zip"> 。
• forge是/projects/jmlspecs/">JML規範、開源JML工具如JML編譯器、jmldoc、jmlunit以及相關資訊的主頁。
• PriorityQueue 介面和 BinaryHeap 類是開源專案 .org/commons/index.html">雅加達通用集合（JCCC）的一部分。
• Gary T. Leavens、Albert L. Baker和Clyde 的 "" (愛荷華州立大學科學系，年1月) 是對JML的更為詳細地介紹。
• Bertrand Meyer在構造，第二版一書中關於透過契約（JML最基本的概念）進行設計的討論(Prentice Hall, 1997)。
• Granville Miller在介紹物件導向系統建模中關於 Java建模 部分（developerWorks, 2002）。
• Eric Allen在"Diagnosing Java code: Assertions and temporal logic in Java programming" (developerWorks, July 2002)一書中討論了一些斷言檢查限制的問題。
• Kyle Brown在"A stepped approach to J2EE testing with SDAO" (developerWorks, March 2003)一文中討論瞭如何把模擬資料物件與分層測試聯合起來。
• Java的各個方面的資訊請參考IBM developerWorks Java專區。