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Java高效编程之Builder模式-知了堂

Java高效编程之Builder模式

  在《Effective Java 第2版》中有提到,遇到多个构造器参数时要考虑使用构建器(Builder模式)。相比于重叠构造器(telescoping constructor)模式和JavaBeans模式,Builder模式实现的对象更利于使用。

  下面从一个Person例子进行分析以上三种设计模式的使用,Person类有两个必要参数(id和name),有5个可选参数(age,sex,phone,address和desc)

 Java高效编程之Builder模式

 

  1 重叠构造器模式

  我们先来看看程序员一向习惯使用的重叠构造器模式,在这种模式下,你提供第一个只有必要参数的构造器,第二个构造器有一个可选参数,第三个有两个可选参数,依此类推,最后一个构造器包含所有的可选参数。下面看看其编程实现:

  /**
  * 使用重叠构造器模式
  */
  public class Person {
  //必要参数
  private final int id;
  private final String name;
  //可选参数
  private final int age;
  private final String sex;
  private final String phone;
  private final String address;
  private final String desc;
  public Person(int id, String name) {
  this(id, name, 0);
  }
  public Person(int id, String name, int age) {
  this(id, name, age, "");
  }
  public Person(int id, String name, int age, String sex) {
  this(id, name, age, sex, "");
  }
  public Person(int id, String name, int age, String sex, String phone) {
  this(id, name, age, sex, phone, "");
  }
  public Person
       (int id, String name, int age, String sex, String phone, String address) {
  this(id, name, age, sex, phone, address, "");
  }
  public Person
       (int id, String name, int age, String sex, String phone, String address, String desc) {
  this.id = id;
  this.name = name;
  this.age = age;
  this.sex = sex;
  this.phone = phone;
  this.address = address;
  this.desc = desc;
  }
  }

  从上面的代码中,当你想要创建实例的时候,就利用参数列表最短的构造器,但该列表中包含了要设置的所有参数:

 Person person = new Persion(1, "李四", 20, "男", 
  "18800000000", "China", "测试使用重叠构造器模式");


  这个构造器调用通常需要许多你本不想设置的参数,但还是不得不为它们传递值。

  一句话:重叠构造器可行,但是当有许多参数的时候,创建使用代码会很难写,并且较难以阅读。

  2 JavaBeans模式

  遇到许多构造器参数的时候,还有第二种代替办法,即JavaBeans模式。在这种模式下,调用一个无参构造器来创建对象,然后调用setter办法来设置每个必要的参数,以及每个相关的可选参数:

  /**
  * 使用JavaBeans模式
  */
  public class Person {
  //必要参数
  private int id;
  private String name;
  //可选参数
  private int age;
  private String sex;
  private String phone;
  private String address;
  private String desc;
  public void setId(int id) {
  this.id = id;
  }
  public void setName(String name) {
  this.name = name;
  }
  public void setAge(int age) {
  this.age = age;
  }
  public void setSex(String sex) {
  this.sex = sex;
  }
  public void setPhone(String phone) {
  this.phone = phone;
  }
  public void setAddress(String address) {
  this.address = address;
  }
  public void setDesc(String desc) {
  this.desc = desc;
  }
  }

  这种模式弥补了重叠构造器模式的不足。创建实例很容易,这样产生的代码读起来也很容易:

  Person person = new Person();
  person.setId(1);
  person.setName("李四");
  person.setAge(20);
  person.setSex("男");
  person.setPhone("18800000000");
  person.setAddress("China");
  person.setDesc("测试使用JavaBeans模式");

  遗憾的是,JavaBeans模式自身有着很重要的缺点。因为构造过程被分到了几个调用中,在构造过程中JavaBean可能处于不一致的状态。类无法仅仅通过检验构造器参数的有效性来保证一致性。

  3 Builder模式(推荐)

  幸运的是,还有第三种替代方法,既能保证像重叠构造器模式那样的安全性,也能保证像JavaBeans模式那么好的可读性。这就是Builder模式的一种形式,不直接生成想要的对象,而是让客户端利用所有必要的参数调用构造器(或者静态工厂),得到一个builder对象。然后客户端在builder对象上调用类似于setter的方法,来设置每个相关的可选参数。最后,客户端调用无参的builder方法来生成不可变的对象。这个builder是它构建类的静态成员类。下面就是它的示例:

  /**
  * 使用Builder模式
  */
  public class Person {
  //必要参数
  private final int id;
  private final String name;
  //可选参数
  private final int age;
  private final String sex;
  private final String phone;
  private final String address;
  private final String desc;
  private Person(Builder builder) {
  this.id = builder.id;
  this.name = builder.name;
  this.age = builder.age;
  this.sex = builder.sex;
  this.phone = builder.phone;
  this.address = builder.address;
  this.desc = builder.desc;
  }
  public static class Builder {
  //必要参数
  private final int id;
  private final String name;
  //可选参数
  private int age;
  private String sex;
  private String phone;
  private String address;
  private String desc;
  public Builder(int id, String name) {
  this.id = id;
  this.name = name;
  }
  public Builder age(int val) {
  this.age = val;
  return this;
  }
  public Builder sex(String val) {
  this.sex = val;
  return this;
  }
  public Builder phone(String val) {
  this.phone = val;
  return this;
  }
  public Builder address(String val) {
  this.address = val;
  return this;
  }
  public Builder desc(String val) {
  this.desc = val;
  return this;
  }
  public Person build() {
  return new Person(this);
  }
  }
  }


  注意Person是不可变得,所有的默认参数值都单独放在一个地方。builder的setter方法返回builder本身。以便可以把连接起来。下面是客户端使用代码:

  /**
  * 测试使用
  */
  public class Test {
  public static void main(String[] args) {
  Person person = new Person.Builder(1, "张三")
  .age(18).sex("男").desc("测试使用builder模式").build();
  System.out.println(person.toString());
  }
  }

 Java高效编程之Builder模式
  这样的客户端代码很容易编写,更为重要的是,易于阅读。

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