断言 (Assertion) 是一种在程序中用于调试的手段，主要目的是验证程序中的某些假设是否成立。在 Java 中，assert 关键字用于实现断言。

以下是一个简单的断言示例：

public static void main(String[] args) {
    double x = Math.abs(-123.45);
    assert x >= 0;
    System.out.println(x);
}

在这个例子中，assert x >= 0; 是一个断言语句，它声明 x >= 0 应该始终为 true。如果断言条件的结果为 false，则会抛出一个 AssertionError。

为了提供更详细的调试信息，可以在 assert 语句中添加一个可选的断言消息：

assert x >= 0 : "x must >= 0";

如果断言失败，AssertionError 将会包含消息 "x must >= 0"，这对于诊断问题非常有帮助。

6.1 断言的特点与适用场景

Java 断言的关键特性是，当断言失败时，程序会抛出 AssertionError 并终止执行。因此，断言不应用于处理程序可以恢复的错误情况。它主要用于在开发和测试阶段发现和修复问题。

例如，以下代码不适合使用断言：

void sort(int[] arr) {
    assert arr != null;
}

因为 arr 为 null 是一种可以恢复的错误，更合适的做法是抛出一个异常：

void sort(int[] arr) {
    if (arr == null) {
        throw new IllegalArgumentException("array cannot be null");
    }
}

6.2 启用断言

JVM 默认情况下是关闭断言的，这意味着 assert 语句会被忽略而不执行。

例如，考虑以下代码：

// assert
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int x = -1;
        assert x > 0;
        System.out.println(x);
    }
}

即使 x 实际上是 -1，断言 x > 0 应该失败，但默认情况下程序会继续执行，而不会抛出 AssertionError。

要启用断言，需要在运行 Java 程序时通过命令行传递 -enableassertions 或 -ea 参数给 Java 虚拟机。例如：

java -ea Main.java

此外，还可以选择性地对特定的类或包启用断言。使用 -ea:com.itranswarp.sample.Main 可以只对 com.itranswarp.sample.Main 类启用断言。使用 -ea:com.itranswarp.sample... (注意结尾有 3 个点) 可以对 com.itranswarp.sample 包及其子包中的所有类启用断言。

6.3 实际开发中的应用

在实际开发中，断言的使用相对较少。更常见和推荐的做法是编写单元测试，例如使用 JUnit 框架。单元测试提供了一种更系统和全面的方法来验证代码的正确性。