第2条:遇到多个构造器参数时要考虑用构建器

本文探讨了在面对大量可选参数时,如何使用Builder模式构建不可变对象。通过具体案例NutritionFacts类,展示了如何设计静态内部类以实现简洁、易读的客户端代码。

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静态工厂和构造器有个共同的局限性:它们都不能很好地扩展到大量的可选参数。

考虑到用一个类表示包装食品外面显示的营养成份标签。这些标签中有几个域是必需的:每份的含量、每罐的含量以及每份的卡路里,还有超过20个可选域:总脂肪量、饱和脂肪量、转化脂肪、胆固醇、钠等等。大多数产品在某几个可选域中都会有非零的值。

对于"重叠构造模式",可行,但是当有许多参数的时候,客户端代码会很难编写,并且仍然较难以阅读。如go(int a,int b),go(String x,String y),go(String m,int n)......

对于"JavaBean模式",遗憾的是,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。JavaBean模式阻止了把类做成不可变的可能,这就需要程序员付出额外的努力来确保它的线程安全。如g = new go(); g.setA(a),g.setB(b),g.setX(c)......

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JavaBean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(或静态工厂)

public class NutritionFacts {
	private final int servingSize;// 每份的含量
	private final int servings;// 每罐的含量
	private final int calories;// 每份的卡路里
	private final int fat;// 脂肪
	private final int sodium;// 钠元素
	private final int carbohydrate;// 糖类

	public static class Builder {//静态内部类 Outer.Inner in=new Outer.Inner();
		// Required parameters
		private final int servingSize;
		private final int servings;

		// Optional parameters - initialized to default values
		private int calories = 0;
		private int fat = 0;
		private int sodium = 0;
		private int carbohydrate = 0;

		public Builder(int servingSize, int servings) {
			this.servingSize = servingSize;
			this.servings = servings;
		}

		public Builder calories(int val) {
			calories = val;
			return this;
		}

		public Builder fat(int val) {
			fat = val;
			return this;
		}

		public Builder carbohydrate(int val) {
			carbohydrate = val;
			return this;
		}

		public Builder sodium(int val) {
			sodium = val;
			return this;
		}

		public NutritionFacts build() {
			return new NutritionFacts(this);
		}
	}

	private NutritionFacts(Builder builder) {
		servingSize = builder.servingSize;
		servings = builder.servings;
		calories = builder.calories;
		fat = builder.fat;
		sodium = builder.sodium;
		carbohydrate = builder.carbohydrate;
	}

	public String toString() {
		return "servingSize:" + servingSize + " ,servings:" + servings
				+ " ,calories:" + calories + " ,fat:" + fat + " ,sodium:"
				+ sodium + " ,carbohydrate:" + carbohydrate;
	}

	public static void main(String args[]) {//客户端调用
		NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8)
				.calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();
		System.out.println(cocaCola);
	}

}
输出:servingSize:240 ,servings:8 ,calories:100 ,fat:0 ,sodium:35 ,carbohydrate:27

注意NutritionFacts是不可变的,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,以便可以把调用链接起来。

这样的客户端代码很容易编写,更为重要的是,易于阅读。builder模式模拟了具名的可选参数。

Builder模式的确也有它自身的不足。为了创建对象,必须先创建它的构建器。虽然创建构建器的开销在实践中可能不那么明显,但是在某些十分注重性能的情况下,可能就成问题了。Builder模式还比重叠构造器模式更加冗长,因此它只在有很多参数的时候才使用,比如4个或更多个参数。

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