effective java（2）

2、遇到多个构造器参数时要考虑构建器

重叠构造器模式安全却不可读、JavaBeans模式可读却不安全在多个构造器参数时都有各自的缺点。

 

构建器模式（Builder模式的一种）：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上调用类似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build方法来生成不可变的对象。这个builder是它构造的类的静态的成员类。

实例：

//Builder Pattern
public class NutritionFacts
{
    private final int servingSize;
    private final int servings;
    private final int calories;
    private final int fat;
    private final int sodium;
    private final int carbohydrate;

    public static class Builder
    {
        //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;

        //必要参数必须通过构造参数传递
        public Builder(int servingSize, int servings)
        {
            this.servingSize = servingSize;
            this.servings = servings;
        }

        //构建calories,连接调用
        public Builder calories(int val)
        {
            this.calories = val;
            return this;
        }

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

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

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

        //build,返回NutritionFacts
        public NutritionFacts build()
        {
            return new NutritionFacts(this);
        }
    }

    //构造函数
    private NutritionFacts(Builder builder)
    {
        servingSize = builder.servingSize;
        servings = builder.servings;
        calories = builder.calories;
        fat = builder.fat;
        sodium = builder.sodium;
        carbohydrate = builder.carbohydrate;
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {
        NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8).calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();
    }
}

 

约束条件：

       builder像个构造器一样，可以对其参数强加约束条件。build方法可以检验这些约束条件，将参数从builer拷贝到对象中之后，并在对象域而不是builder域中对他们进行检验。如果违反了任何约束条件，builder方法就应该抛出IllegalStateException.异常的详细信息应该显示出违反了哪个约束条件。

       对多个参数强加约束条件的另一种方式是：用多个setter方法对某个约束条件必须持有的所有参数进行检查。如果该约束条件没有得到满足，setter方法就会抛出IllegalArgumentException。这样有个好处，就是一旦传递了无效参数，立即就会发现约束条件失败，而不是等着调用build方法。

 

优势：

与构造器相比，builder的略微优势在于，builder可以有多个可变参数。构造器就像方法一样，只能有一个可变参数。因为builder利用单独的方法来设置每个参数，你想要多少个可变参数，他们就可以有多少个，直到每个setter方法都有一个可变参数。

builder模式十分灵活，可以利用单个builder构建多个对象。builder的参数可以在创建对象期间进行调整，也可以随着不同的对象儿改变。builder可以自动填充某些域，例如每次创建对象时自动增加序列号。

 

设置了参数的builder生成了一个很好的抽象工厂，即客户端可将将这样一个builder传给方法，使得该方法能够为客户端创建一个或多个对象。要使用该方法，需要有一个类型表示builder。利用泛型能满足所有的Builder：

public interface Builder<T>
{
      public T builder();
}

可以声明NutritionFacts.Builder类来实现Builder<NutritionFacts>。

 

带有Builder实例的方法通常利用有限制的通配符类型来约束构建器的类型参数，如Tree buildTree(Builder<? extends Node> nodeBuilder)构建每个节点的方法，利用一个客户端提供的Builder实例来构建树。

     

Java中传统的抽象工厂实现是Class对象，用newInstance方法充当build方法的一部分。这种用法隐含着一些问题。newInstance方法总是企图调用类的无参构造器，这个构造器可能根本不存在。如果来没有可以访问的无参构造器，你也不会收到编译错误。相反，客户端代码必须在运行时处理InstaniationException或者IlleagalAccessExcepion。这样既不雅观，也不方便。newInstance方法还会传播由无参构造器抛出的任何异常，及时newInstance缺乏相应的throws子句。换句话说，Class.newInstance破坏了编译时的异常检查，而Builder接口弥补了这些不足。

 

缺点：

Builder模式确实也有其自身不足。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模式可能还比重叠构造器模式更加冗长，因为它只有在很多参数的时候才使用，比如4个或者跟更多个参数。不过记住，你将来可能需要添加参数。如果一开始就是用构造器或者静态工厂，等到类需要多个参数时才添加构建器，就会无法控制。那些过时的构造器或者静态工厂显得十分不协调。因此通常最好一开始就是构建器。

     

简而言之，如果来的构造器或者静态工厂中有多个参数。设计这种类时，Builder模式是中不错的选择。 特别是当大多数参数都是可选的时候。与是用传统的重叠构造器模式相比，是用Builder模式的客户端代码更易于阅读和编写，构建器也比JavaBeans更安全。