Java Builder模式 初体验

    看来Java构造器模式，决定动手体验下。构造器模式是什么？干什么用的？推荐大家看下ITEYE的一篇文章
    http://www.iteye.com/topic/71175
    了解构造器模式对于系统的重构，也是很有帮助的。例如，可以优化多构造器类的设计。
    首先，我先寻找一个应用场景。拿民工和设计师来写固然可以，但觉得有点类似写Hello word的感觉。学习编程语言和设计模式，很多时候只有将学到的东西和实际应用结合起来的时候，才会深入体会，获取精髓。
     Effective Java里说，当遇到多个构造器参数时，考虑用构造器模式。里面有个商品的例子。这让我想到了熟悉的学生信息管理系统。
     拿研究生来说吧，入学考试后先进行面试和体检，然后是录取，最后是入学分班。这几个阶段对学生的信息需求是不一样的。

我们首先基于以下假设：
    1、体检时只需要知道我们的姓名、性别、年龄和身高等信息。
    2、录取的时候，需要在体检基本信息的基础上添加院系、年级等信息。
    3、入学分班后，需要添加班号（班级编号）等信息。
    4、正式开学后，为了便于管理，又需要完善身份证、学号、实验室名称和宿舍地址等信息。
   
   好吧，现在我们动手写这个学生信息管理系统。先要创建一个名为Student的类，为了满足4个阶段创建用户信息的需要

，我们可能需要4个构造函数。

package com.icecode.data;

public class Student {
	private String name;
	private int age;
	private int height;
	private int sex; //0表示男性，1表示女性，其它值非法
	
	
	private String schoolName;
	private String profession;
	//要求分班的时候，名字相同的同学不能分配到一个班级
	private int gradeNo;//年级编号

	//扩展信息
	private String idCard;//身份证号
	private String stuNo;//学号
	private String labName;//实验室名称
	private String dormitoryAddress;//宿舍地址
	/**
	 *  创建一个基本学生信息 ，例如在研究生入学体检时，不需要专业、年级信息，
	 *  因此，可以只适用必须的参数创建一个基本信息
	 * @param name
	 * @param age
	 * @param height
	 * @param sex
	 */
	public Student(String name, int age, int height, int sex) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.height = height;
		this.sex = sex;
	}

	/**
	 * 创建一个基本学生信息 ，研究生正式录取后，学校的学生信息管理系统需要学生基本信息
	 * @param name
	 * @param age
	 * @param height
	 * @param sex
	 * @param schoolName
	 * @param profession
	 */
	public Student(String name, int age, int height, int sex,
			String schoolName, String profession) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.height = height;
		this.sex = sex;
		this.schoolName = schoolName;
		this.profession = profession;
	}
	/**
	 * 开学了，为了教学方便，学校进行了分班，同时要求在创建分班的时候，
	 * 要求名字相同不分到同一个班级
	 * @param name
	 * @param age
	 * @param height
	 * @param sex
	 * @param schoolName
	 * @param profession
	 * @param gradeNo
	 * @throws Exception 
	 */
	public Student(String name, int age, int height, int sex,
			String schoolName, String profession, int gradeNo) throws Exception {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.height = height;
		this.sex = sex;
		this.schoolName = schoolName;
		this.profession = profession;
		this.gradeNo = gradeNo;
		if(isValidStudent() == false)
			throw new Exception("不合法的学生信息，同名的学生不能分到同一个班级...");
	}
	
	/**
	 * 学生信息合法性校验
	 * @return
	 */
	public boolean isValidStudent(){
		boolean flag = true;
		//TODO 进行用户信息合法性校验
		return flag;
	}

	public Student(String name, int age, int height, int sex,
			String schoolName, String profession, int gradeNo, String idCard,
			String stuNo, String labName, String dormitoryAddress) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.height = height;
		this.sex = sex;
		this.schoolName = schoolName;
		this.profession = profession;
		this.gradeNo = gradeNo;
		this.idCard = idCard;
		this.stuNo = stuNo;
		this.labName = labName;
		this.dormitoryAddress = dormitoryAddress;
	}	
	
}

    当然，以上这个Student类，可以就创建一个构造器，当然这个构造器必须是参数最多的那个。但是这样，编写体检中心信息管

理的程序员不愿意了，它不愿意使用一个需要这么多参数的构造器，因为对他有用的参数就4个。其它模块的程序可能也不大高兴，

因为他们也不愿意使用这样的构造器。同时，如果学校的某个部门突然提出需要其它一些学生信息，比如说学生的4、6级成绩，这

个看似通用的构造器就不适用了，而且修改该构造器代价很大。其它模块的程序员都得配合。
     也许有人会问，为什么不使用JavaBean使用的Set方法呢？这种方法有一个缺陷，因为构造过程被分配到了几个调用中，在构

造过程中JavaBean可能处于不一致状态。类无法仅仅通过检验构造器参数的有效性来保证一致性。（引用：《Effective Java》）

是啊，我们总不能控制类的使用者按照一定顺利来调用不同参数的Set方法，再在最后一个set方法中做校验吧？
所以比较满意的方法是根据大家的需要创建不同的构造器。
   
    这样，当参数不断增多的时候，大家都根据自己的需要创建一个自己的构造器。慢慢的，构造器越来越多，代码变得越来越难

理解。即使有一天，系统的设计者想重新设计这个构造器，也变得异常困难。
   
    当系统的设计者正在为这种需求苦恼的时候，我们发现了Builder模式，好吧，我们现在就想想怎么用Builder模式来解决我们

的需求难题。
     试想，哪些信息是必须有的，我们只需要一个基础构造器。其它的信息通过类似JavaBean所使用的Set方法set进去，一样可以

达到我们的目的。具体怎么做?我们先贴出代码吧。

package com.icecode.data;

public class Student {
	private final String name;
	private final int age;
	private final int height;
	private final int sex; //0表示男性，1表示女性，其它值非法
	
	
	private final String schoolName;
	private final String profession;
	//要求分班的时候，名字相同的同学不能分配到一个班级
	private final int gradeNo;//年级编号
	
	//扩展信息
	private final  String idCard;//身份证号
	private final String stuNo;//学号
	private final String labName;//实验室名称
	private final String dormitoryAddress;//宿舍地址
	
	private Student(Builder builder) {
		this.name = builder.name;
		this.age = builder.age;
		this.height = builder.height;
		this.sex = builder.sex;
		
		this.schoolName = builder.schoolName;
		this.profession = builder.profession;
		this.gradeNo = builder.gradeNo;
		
		this.idCard = builder.idCard;
		this.stuNo = builder.stuNo;
		this.labName = builder.labName;
		this.dormitoryAddress = builder.dormitoryAddress;
	}
	
	public static class Builder{
		
		private String name;
		private int age;
		private int height;
		private int sex; //0表示男性，1表示女性，其它值非法
		
		private String schoolName;
		private String profession;
		//要求分班的时候，名字相同的同学不能分配到一个班级
		private int gradeNo;//年级编号
		
		//扩展信息
		private String idCard;//身份证号
		private String stuNo;//学号
		private String labName;//实验室名称
		private String dormitoryAddress;//宿舍地址
		
		public Builder(String name, int age, int height, int sex) {
			super();
			this.name = name;
			this.age = age;
			this.height = height;
			this.sex = sex;
		}

		public Builder setSchoolName(String schoolName) {
			this.schoolName = schoolName;
			return this;
		}

		public Builder setProfession(String profession) {
			this.profession = profession;
			return this;
		}

		public Builder setGradeNo(int gradeNo) {
			this.gradeNo = gradeNo;
			return this;
		}
		

		public Builder setIdCard(String idCard) {
			this.idCard = idCard;
			return this;
		}

		public Builder setStuNo(String stuNo) {
			this.stuNo = stuNo;
			return this;
		}

		public Builder setLabName(String labName) {
			this.labName = labName;
			return this;
		}

		public Builder setDormitoryAddress(String dormitoryAddress) {
			this.dormitoryAddress = dormitoryAddress;
			return this;
		}
		
		//构造器入口
		public Student build(){
			return new Student(this);
		}
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Students [name=" + name + ", age=" + age + ", height=" + height
				+ ", sex=" + sex + ", schoolName=" + schoolName
				+ ", profession=" + profession + ", gradeNo=" + gradeNo + "]";
	}
	
	
}

测试代码

public class Test {
	public static void main(String[] args){
		Student stu = new Student.Builder("icecode", 22, 178, 1)
							  .setSchoolName("BUPT").setProfession("Computer Science and 

Technology").
							setGradeNo(20091012)
							.build();
		System.out.println(stu.toString());
	}
}

    由上看见，使用Builder模式减少了构造器，提供了通用的入口，便于进行合法性校验。前面系统设计中的问题，也迎刃而解了。
     当然了，构造器的用途很多，自己只是拿它在多构造器类的重构中的使用来体验。

评论

3 楼 Richard2018 2014-08-13  

哎，还是没明白builder模式交之直接用set 的好处

2 楼 水围山流山为水守 2013-01-22  

恰好我也是在effective java上看到那个builder了，他也是那样用的，但是我在eclipse里面敲的代码那样写就不行啊

1 楼 水围山流山为水守 2013-01-22  

您好，我有个疑问哦，
    private final String name; 
    private final int age; 
    private final int height; 
    private final int sex; //0表示男性，1表示女性，其它值非法 
这些变量被定义为final了，也就是常量了，但是此处没有初始化值，不会报错吗