Effective Java-第2条:遇到多个构造器参数时要考虑用构建器

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。考虑用一个类表示包装食品外面显示的营养成分标签。这些标签有几个是必须的,还有超过20个可选项。

重叠构造器(telescoping constructor)模式

对于这样的类,应该用那种构造器或者静态方法来编写呢?程序员一向习惯采用重叠构造器(telescoping constructor)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,以此类推,最好一个构造器包含所有可选参数。

下面实例,有四个可选域:

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public class NutritionFacts {
private final int servingSize; // required
private final int servings; // required
private final int calories; // optional
private final int fat; // optional
private final int sodium; // optional
private final int carbohydrate; // optional

public NutritionFacts(int servingSize, int servings) {
this(servingSize, servings, 0);
}

public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories) {
this(servingSize, servings, calories, 0);
}

public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat) {
this(servingSize, servings, calories, fat, 0);
}

public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat, int sodium) {
this(servingSize, servings, calories, fat, sodium, 0);
}

public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat, int sodium, int carbohydrate) {
this.servingSize = servingSize;
this.servings = servings;
this.calories = calories;
this.fat = fat;
this.sodium = sodium;
this.carbohydrate = carbohydrate;
}
}

一句话,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。

JavaBeans模式

还有第二种替代办法,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方法来设置每个必要的参数,以及每个相关的可选参数。

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NutritionFacts  cocaCola = new NutritionFacts();
cocaCola.setServingSize(240);
cocaCola.setServings(8);
cocaCola.setCalories(100);
cocaCola.setFat(35);
cocaCola.setSodium(27);

这种模式弥补了重叠构造器模式的不足,说的明白一点,就是创建实例很容易,这样产生的代码读起来也容易。但是,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。还有一点,JavaBeas模式组织了把类做成不可变的可能。也就是多线程的时候无法保证其安全。

Builder模式

直接上代码。

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public class NutritionFacts {
private final int servingSize; // required
private final int servings; // required
private final int calories; // optional
private final int fat; // optional
private final int sodium; // optional
private final int carbohydrate; // optional

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;

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

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

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

注意NutritionFacts是不可变的,所有的默认参数值都是单独放在一个地方。builder的setter方法返回builder本身,以便可以把调用链接起来,下面是客户端代码:

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NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8).calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();

简而言之,如果类的构造器或者静态工厂中具有多个参数,设计这种类时,Builder模式就是种不错的选择,特别是大多数参数都是可选的时候。与使用传统的重叠构造器模式相比,使用Builder模式的客户端代码将更易于阅读和编写,构建器也比JavaBeans模式更加安全。