Программирование по контракту (Design by Contract, DbC) — это подход к разработке программного обеспечения, основанный на формальном определении контрактов между компонентами системы. Каждый компонент имеет контракт, явно указывающий его обязанности и гарантии.
Элементы контракта:
- Предусловия (Preconditions): Условия, которые должны быть истинны перед выполнением метода или функции. Если предусловие нарушено, это свидетельствует о некорректном использовании компонента вызывающей стороной.
- Постусловия (Postconditions): Условия, которые должны быть истинны после успешного выполнения метода или функции. Если постусловие нарушено, это свидетельствует об ошибке в реализации вызванного компонента.
- Инварианты (Invariants): Условия, которые должны быть истинны до и после выполнения любого публичного метода класса. Они определяют целостность состояния объекта.
Преимущества DbC:
- Повышение надежности: Явное определение контрактов помогает выявлять ошибки на ранних стадиях разработки.
- Улучшение документации: Контракты служат формальной и точной спецификацией поведения компонентов.
- Упрощение отладки: Нарушения контрактов указывают на конкретное место возникновения проблемы.
- Содействие модульности: Четко определенные интерфейсы компонентов упрощают их замену и повторное использование.
В Java DbC можно реализовать с помощью:
- Утверждений (Assertions): Встроены в язык Java и позволяют проверять условия во время выполнения.
java
- Сторонних библиотек: Например,
Contract4J предоставляют более мощные возможности для определения и проверки контрактов.
- Комментариев Javadoc: Хотя и не формальный способ, можно документировать предусловия, постусловия и инварианты.
DbC требует дисциплины и может увеличить первоначальные затраты на разработку, но окупается улучшением качества и снижением затрат на поддержку в будущем.