18、可执行规格嵌入技术解析

可执行规格嵌入技术解析

在软件开发领域，为了确保代码的正确性和可靠性，可执行规格嵌入技术逐渐成为研究和实践的热点。本文将深入探讨设计契约（DbC）和行为接口规范语言（BISLs）相关技术，分析它们在不同编程语言中的应用以及面临的挑战和机遇。

1. 设计契约（DbC）技术

设计契约的核心思想是在软件模块之间定义明确的契约，包括前置条件、后置条件和不变式，以此来保证模块之间的交互符合预期。以下是几种常见的设计契约实现技术。

1.1 Java中的DbC实现

• iContract ：由Reliable Systems Inc.开发的原型工具，用于在Java代码中嵌入Eiffel风格的契约。开发者使用javadoc风格的注释标签（@pre、@post和@invariant）在类或接口的方法上指定契约，并使用对象约束语言（OCL）的可执行子集详细阐述契约。iContract工具作为源代码预处理器，根据指定的契约对代码进行插桩，创建可在运行时检查的断言。
• jContractor ：Karaorman开发的工具，利用Java的反射能力和工厂方法设计模式支持添加契约。当通过特殊的工厂类实例化对象时，工厂会为新实例添加插桩代码。该方法仅使用现有的标准Java构造和调用，还支持重试抛出异常的方法以及将变量回滚到早期值。然而，用户必须将每个前置条件、后置条件、不变式和异常处理程序指定为不同的私有布尔方法，导致类成员大量增加。
• Biscotti ：针对Java远程方法调用（RMI）分布式对象基础设施，作为Jav