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使用builder模式创建对象

admin 11月 11, 2020 0

本文是 Effective Java 第二章的读书笔记，Java使用Builder模式创建对象。

静态工厂和构造器的局限性

面对可能存在多个可选的参数时，不容易扩展。
以构造器为例，通常构建多个参数的对象时，构造器模式使用多个构造器重叠实现。

加入我们需要一个收件人的对象，他的姓名和地址是必填参数，年龄性别假名职业工资等是可选参数，则创建如下对象：

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public class Receiver {
	private String name;
	private String address;
	private Integer age;
	private String gender;
	private String nickname;
	private String occupation;
	private Double salary;
	public Receiver(String name, String address) {
		this(name, address, 0);
	}
	public Receiver(String name, String address, Integer age) {
		this(name, address, age, null);
	}
	public Receiver(String name, String address, Integer age, String gender) {
		this(name, address, age, gender, null);
	}
	public Receiver(String name, String address, Integer age, String gender, String nickname) {
		this(name, address, age, gender, nickname, null);
	}
	public Receiver(String name, String address, Integer age, String gender, String nickname, String occupation) {
		this(name, address, age, gender, nickname, occupation, null);
	}
	public Receiver(String name, String address, Integer age, String gender, String nickname, String occupation, Double salary) {
		this.name = name;
		this.address = address;
		this.age = age;
		this.gender = gender;
		this.nickname = nickname;
		this.occupation = occupation;
		this.salary = salary;
	}
	public void selfIntroduce() {
		System.out.println(
				"姓名：" + name + "，地址：" + address + "，年龄：" + age + "，性别：" + gender + "，称号：" + nickname + "，职业：" + occupation + "，工资：" + salary);
	}
}

从代码可以看出，构造器已经太多。如果后期还要加入其他的信息如学历等，估计程序猿要疯掉。。。显然，这样的代码冗长而且不容易拓展。
我们new两个对象出来，并分别调用它们的selfIntroduce()方法：

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Receiver likui = new Receiver("李逵","梁山",25,"m","黑旋风","杀手",10000.00);
Receiver ligui = new Receiver("李逵","梁山",25,"m","杀手","黑旋风",10000.00);
likui.selfIntroduce();
ligui.selfIntroduce();

控制台的输出结果：

姓名：李逵，地址：梁山，年龄：25，性别：m，称号：黑旋风，职业：杀手，工资：10000.0
姓名：李逵，地址：梁山，年龄：25，性别：m，称号：杀手，职业：黑旋风，工资：10000.0

可以看出，第一条是没问题的，但第二条记录的职业和假名弄反了。
这也是构造器模式的一个弊端：参数很容易弄混掉。
正如作者在书中所说：

重叠构造器模式可行，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。

这种情况可以使用JavaBean模式来改进，不过JavaBean模式会引进其他问题。JavaBean在不同时期状态不一致。

Builder模式

下面是使用Builder模式创建的对象：

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public class ReceiverBuilder {
	private final String name;
	private final String address;
	private final Integer age;
	private final String gender;
	private final String nickname;
	private final String occupation;
	private final Double salary;
	public static class Builder {
		private final String name;
		private final String address;
		private Integer age;
		private String gender;
		private String nickname;
		private String occupation;
		private Double salary;
		public Builder(String name, String address) {
			this.name = name;
			this.address = address;
		}
		public Builder setAge(Integer age) {
			this.age = age;
			return this;
		}
		public Builder setGender(String gender) {
			this.gender = gender;
			return this;
		}
		public Builder setNickname(String nickname) {
			this.nickname = nickname;
			return this;
		}
		public Builder setOccupation(String occupation) {
			this.occupation = occupation;
			return this;
		}
		public Builder setSalary(Double salary) {
			this.salary = salary;
			return this;
		}
		public ReceiverBuilder builder() {
			return new ReceiverBuilder(this);
		}
	}
	private ReceiverBuilder(Builder builder) {
		name = builder.name;
		address = builder.address;
		age = builder.age;
		gender = builder.gender;
		nickname = builder.nickname;
		occupation = builder.occupation;
		salary = builder.salary;
	}
	public void selfIntroduce() {
		System.out.println(
				"姓名：" + name + "，地址：" + address + "，年龄：" + age + "，性别：" + gender + "，称号：" + nickname + "，职业：" + occupation + "，工资：" + salary);
	}
}

下面new一个对象，并调用selfIntroduce()方法：

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ReceiverBuilder likuiRe = new ReceiverBuilder.Builder("李逵","梁山").setAge(25).setGender("m").setNickname("黑旋风").setOccupation("杀手").setSalary(10000.00).builder();
likuiRe.selfIntroduce();

控制台输出如下：

姓名：李逵，地址：梁山，年龄：25，性别：m，称号：黑旋风，职业：杀手，工资：10000.0

显然，这种模式具有良好的可读性，并且当参数增多时很方便扩展。

总结

Builder模式的主要使用场景是：

  • 当面对多个属性，且其中有些是可选属性时；
  • 对象属性会扩展时。

另外Builder模式的缺点也是很明显的，创建对象前要创建它的Builder，这样会增大系统开销。

最后，举个使用Builder模式创建对象的例子：

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org.apache.http.client.config.RequestConfig

补充：为什么要把成员变量设置成final？
final修饰成员变量时，成员变量一旦初始化以后，不允许修改。从而保证成员变量的值不会被改变。

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