第二條:遇到多個(gè)構(gòu)造器參數(shù)時(shí)考慮用構(gòu)建器: 1.靜態(tài)工廠和構(gòu)造器有幾個(gè)共同的局限性，它們都不能很好的擴(kuò)展到大量的可選參數(shù).如一個(gè)類表示包裝食品外面顯示的營(yíng)養(yǎng)成分標(biāo)簽，標(biāo)簽中有些域是必須的，不過還有多個(gè)可選域。大多數(shù)產(chǎn)品在某幾個(gè)可選域中都有非0值。 2.對(duì)于這樣的類，程序員一貫采用重疊構(gòu)造器（telescoping constructor）模式。在這種模式下，你提供第一個(gè)只有必要參數(shù)的構(gòu)造器，第二個(gè)構(gòu)造有一個(gè)可選參數(shù)，第三個(gè)有兩個(gè)可選參數(shù)，一次類推，最后一個(gè)構(gòu)造器包含所有可選參數(shù)。 3.要?jiǎng)?chuàng)建實(shí)例的時(shí)候，就是參數(shù)列表最短的構(gòu)造器，但其包含了要設(shè)置的所有參數(shù)--> 不過如果參數(shù)是包括一些可選，可選可能有一個(gè)為0，如 NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts(240, 8, 100, 0, 35, 27);這個(gè)構(gòu)造器調(diào)用通常需要許多你根本不想設(shè)置的參數(shù)，但還是不能不為他們傳值。如這里給fat傳了一個(gè)0. 這里如果僅僅是6個(gè)參數(shù)的話，情況看起來好像不是特別糟。問題是隨著參數(shù)數(shù)目的增加，其很快就失去了控制-> 4.一句話：重疊構(gòu)造器模式可行，但是當(dāng)有許多參數(shù)的時(shí)候，客戶端代碼可能會(huì)很難編寫，并且依然難以閱讀。如果讀者想知道參數(shù)是神馬意思，必須很仔細(xì)的要數(shù)著這些參數(shù)來研究。一連串類型相同的參數(shù)會(huì)導(dǎo)致一些微妙的錯(cuò)誤。如果client不小心點(diǎn)到了其中兩個(gè)參數(shù)的順序，編譯器也不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是程序在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的行為。 5.遇到多構(gòu)造器參數(shù)的時(shí)候，還有第二種代替辦法，即JavaBeans模式。該模式下，調(diào)用一個(gè)無參構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建對(duì)象，然后調(diào)用setter方法來設(shè)置每個(gè)必要的參數(shù)，以及每個(gè)相關(guān)的可選參數(shù). 這種模式彌補(bǔ)了重疊構(gòu)造器模式的不足。說的明白一點(diǎn)，就是創(chuàng)建實(shí)例很容易，產(chǎn)生的代碼讀起來也很容易。 不過，JavaBeans模式自身有很嚴(yán)重的缺點(diǎn)。因?yàn)闃?gòu)造過程被分到了幾個(gè)調(diào)用中，在構(gòu)造過程中JavaBean可能處于不一致的狀態(tài)。類無法僅僅通過檢驗(yàn)構(gòu)造器參數(shù)的有效性來保證一致性。試圖使用處于不一致狀態(tài)的對(duì)象，將會(huì)導(dǎo)致失敗。這種失敗與包含錯(cuò)誤的代碼大相徑庭，因?yàn)槠湔{(diào)試起來十分困難。 另外不足的一點(diǎn)在于，JavaBeans模式阻止了類做成不可變的可能,這就需要程序員付出額外的努力來保證它的線程安全。 當(dāng)對(duì)象的構(gòu)造完成，并且不允許在解凍之前使用時(shí)，通過手動(dòng)“凍結(jié)”對(duì)象，可以彌補(bǔ)這些不足。但是這種方式十分笨拙，在實(shí)踐中很少使用。此外，它甚至?xí)谶\(yùn)行時(shí)導(dǎo)致錯(cuò)誤，因?yàn)榫幾g器無法確保程序員會(huì)在使用之前先在對(duì)象上調(diào)用freeze方法。 注：個(gè)人認(rèn)為freeze和鎖類似吧，即保證使用之前先鎖住對(duì)象，這樣只有當(dāng)前線程可進(jìn)行操作；使用完畢調(diào)用解凍方法?釋放鎖--> 6.第三種替代方法，既能保證向重疊構(gòu)造器模式那樣的安全性，也能保證向JavaBeans模式那么好的可讀性。這就是Builde模式的一種形式。不直接生成想要的對(duì)象，而是讓客戶端利用所有必要的參數(shù)調(diào)用構(gòu)造器或者靜態(tài)工廠，得到一個(gè)builder對(duì)象。然后客戶端在builder上調(diào)用類似setter的方法來設(shè)置每個(gè)相關(guān)的可選參數(shù)。最后客戶端調(diào)用無參的build方法來生成不可變的對(duì)象。這個(gè)builder是它構(gòu)造的類的靜態(tài)的成員類。 builder的setter方法返回builder本身，以便可以把調(diào)用鏈接起來，以下就是調(diào)用代碼: NutritionFact3 cocaCola = new NutritionFact3.Builder(240, 8).calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build(); 這樣的客戶端代碼很容易編寫,更為重要的是，易于閱讀。builder模式模擬了具名的可選參數(shù)，就是Ada和python一樣。 注：Ada是一種表現(xiàn)能力很強(qiáng)的通用程序設(shè)計(jì)語言，它是美國(guó)國(guó)防部為克服軟件開發(fā)危機(jī)，耗費(fèi)巨資，歷時(shí)近20年研制成功的。它被譽(yù)為第四代計(jì)算機(jī)語言的成功代表。 builder像個(gè)構(gòu)造器一樣，可以對(duì)其參數(shù)強(qiáng)加約束條件。build方法可以檢驗(yàn)這些約束條件，將參數(shù)從builer拷貝到對(duì)象中之后，并在對(duì)象域而不是builder域中對(duì)他們進(jìn)行檢驗(yàn)(注：保護(hù)性拷貝：在檢查參數(shù)的有效性之前進(jìn)行，并且有效性檢查是針對(duì)拷貝之后的對(duì)象)。如果違反了任何約束條件，builder方法就應(yīng)該拋出IllegalStateException.異常的詳細(xì)信息應(yīng)該顯示出違反了哪個(gè)約束條件。 對(duì)多個(gè)參數(shù)強(qiáng)加約束條件的另一種方式是：用多個(gè)setter方法對(duì)某個(gè)約束條件必須持有的所有參數(shù)進(jìn)行檢查。如果該約束條件沒有得到滿足，setter方法就會(huì)拋出IllegalArgumentException。這樣有個(gè)好處，就是一旦傳遞了無效參數(shù)，立即就會(huì)發(fā)現(xiàn)約束條件失敗，而不是等著調(diào)用build方法。 與構(gòu)造器相比，builder的略微優(yōu)勢(shì)在于，builder可以有多個(gè)可變參數(shù)。構(gòu)造器就像方法一樣，只能有一個(gè)可變參數(shù)。因?yàn)閎uilder利用單獨(dú)的方法來設(shè)置每個(gè)參數(shù)，你想要多少個(gè)可變參數(shù)，他們就可以有多少個(gè)，直到每個(gè)setter方法都有一個(gè)可變參數(shù)。 builder模式十分靈活，可以利用單個(gè)builder構(gòu)建多個(gè)對(duì)象。builder的參數(shù)可以在創(chuàng)建對(duì)象期間進(jìn)行調(diào)整，也可以隨著不同的對(duì)象兒改變。builder可以自動(dòng)填充某些域，例如每次創(chuàng)建對(duì)象時(shí)自動(dòng)增加序列號(hào)。 設(shè)置了參數(shù)的builder生成了一個(gè)很好的抽象工廠，即客戶端可將將這樣一個(gè)builder傳給方法，使得該方法能夠?yàn)榭蛻舳藙?chuàng)建一個(gè)或多個(gè)對(duì)象。要使用該方法，需要有一個(gè)類型表示builder。1.5或者更新版本，用泛型即能滿足所有的builder，無論他們?cè)跇?gòu)建哪種類型的對(duì)象。 如： public interface Builder<T> { public T builder(); } 如，可以聲明NutritionFact3.Builder類來實(shí)現(xiàn)Builder<NutritionFact3> 帶有Builder實(shí)例的方法通常利用有限制的通配符類型來約束構(gòu)建器的類型參數(shù)，如: Tree buildTree(Builder<? extends Node> nodeBuilder),構(gòu)建每個(gè)節(jié)點(diǎn)的方法，利用一個(gè)客戶端提供的Builder是來來構(gòu)建樹。 Java中傳統(tǒng)的抽象工廠實(shí)現(xiàn)是Class對(duì)象，用newInstance方法充當(dāng)build方法的一部分。這種用法隱含著一些問題。newInstance方法總是企圖調(diào)用類的無參構(gòu)造器，這個(gè)構(gòu)造器可能根本不存在。如果來沒有可以訪問的無參構(gòu)造器，你也不會(huì)收到編譯錯(cuò)誤。相反，客戶端代碼必須在運(yùn)行時(shí)處理InstaniationException或者IlleagalAccessExcepion.這樣既不雅觀，也不方便。newInstance方法還會(huì)傳播由無參構(gòu)造器拋出的任何異常，及時(shí)newInstance缺乏相應(yīng)的throws子句。換句話說，Class.newInstance破壞了編譯時(shí)的異常檢查，而Builder接口彌補(bǔ)了這些不足。 7.Builder模式確實(shí)也有其自身不足。為了創(chuàng)建對(duì)象，必須先創(chuàng)建它的構(gòu)建器。雖然創(chuàng)建構(gòu)建器的開銷在實(shí)踐中可能不那么明顯，但是在某些十分注重性能的情況下，可能就成問題了。Builder模式可能還比重疊構(gòu)造器模式更加冗長(zhǎng)，因?yàn)樗挥性诤芏鄥?shù)的時(shí)候才使用，比如4個(gè)或者跟更多個(gè)參數(shù)。 不過記住，你將來可能需要添加參數(shù)。如果一開始就是用構(gòu)造器或者靜態(tài)工廠，等到類需要多個(gè)參數(shù)時(shí)才添加構(gòu)建器，就會(huì)無法控制。那些過時(shí)的構(gòu)造器或者靜態(tài)工廠顯得十分不協(xié)調(diào)。因此通常最好一開始就是構(gòu)建器。 簡(jiǎn)而言之，如果來的構(gòu)造器或者靜態(tài)工廠中有多個(gè)參數(shù)。設(shè)計(jì)這種類時(shí)，Builder模式是中不錯(cuò)的選擇。 特別是當(dāng)大多數(shù)參數(shù)都是可選的時(shí)候。與是用傳統(tǒng)的重疊構(gòu)造器模式相比，是用Builder模式的客戶端代碼更易于閱讀和編寫，構(gòu)建器也比JavaBeans更安全。
部分源碼:
package com.book.chap2.builder;
/** *//**
* 營(yíng)養(yǎng)成分標(biāo)簽
* <p>
* 針對(duì)多個(gè)可選參數(shù)的構(gòu)造器，采用的重疊構(gòu)造器模式(telescoping constructor)
*
* @author landon
* @since 1.6.0_35
* @version 1.0.0 2013-1-8
*
*/
public class NutritionFacts
{
/** *//** 分量，必須 */
private final int servingSize;// required
/** *//** 一份分量,必須 */
private final int servings;// required
/** *//** 卡路里,可選 */
private final int calories;// optional
/** *//** 脂肪含量 ,可選 */
private final int fat;// optional
/** *//** 鈉含量 ,可選 */
private final int sodium;// optional
/** *//** 碳水化合物 ,可選 */
private final int carbohydrate;// optional
/** *//**
*
* 構(gòu)造函數(shù)1，2個(gè)必須成分作為參數(shù)
*
* @param servingSize
* @param servings
*/
public NutritionFacts(int servingSize, int servings)
{
this(servingSize, servingSize, 0);
}
/** *//**
*
* 構(gòu)造函數(shù)2，增加一個(gè)可選成分：卡路里
*
* @param servingSize
* @param servings
* @param calories
*/
public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories)
{
this(servingSize, servings, calories, 0);
}
/** *//**
*
* 構(gòu)造函數(shù)3，又增加一個(gè)可選成分：脂肪
*
* @param servingSize
* @param servings
* @param calories
* @param fat
*/
public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat)
{
this(servingSize, servings, calories, fat, 0);
}
/** *//**
*
* 構(gòu)造函數(shù)4，繼續(xù)增加一個(gè)可選成分：鈉
*
* @param servingSize
* @param servings
* @param calories
* @param fat
* @param sodium
*/
public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories,
int fat, int sodium)
{
this(servingSize, servings, calories, fat, sodium, 0);
}
/** *//**
*
* 構(gòu)造函數(shù)5，擁有全部成分
*
* @param servingSize
* @param servings
* @param calories
* @param fat
* @param sodium
* @param carbohydrate
*/
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;
}
public static void main(Stringargs)
{
//fat參數(shù)傳了一個(gè)0
NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts(240, 8, 100, 0, 35, 27);
}
}
package com.book.chap2.builder;
/** *//**
*
* 營(yíng)養(yǎng)成分標(biāo)簽
* <p>
* 利用JavaBeans模式
*
*@author landon
*@since 1.6.0_35
*@version 1.0.0 2013-1-8
*
*/
public class NutritionFacts2
{
private int servingSize = -1;
private int servings = -1;
private int calories = 0;
private int fat = 0;
private int sodium = 0;
private int carbohydrate = 0;
//無參構(gòu)造函數(shù)
public NutritionFacts2()
{
}
//Setters
public void setServingSize(int servingSize)
{
this.servingSize = servingSize;
}
public void setServings(int servings)
{
this.servings = servings;
}
public void setCalories(int calories)
{
this.calories = calories;
}
public void setFat(int fat)
{
this.fat = fat;
}
public void setSodium(int sodium)
{
this.sodium = sodium;
}
public void setCarbohydrate(int carbohydrate)
{
this.carbohydrate = carbohydrate;
}
public static void main(Stringargs)
{
NutritionFacts2 cocaCola = new NutritionFacts2();
//利用setters
cocaCola.setServingSize(240);
cocaCola.setServings(8);
cocaCola.setCalories(100);
cocaCola.setSodium(35);
cocaCola.setCarbohydrate(27);
}
}
package com.book.chap2.builder;
/** *//**
*
* 營(yíng)養(yǎng)成分標(biāo)簽
* <p>
* 使用buider構(gòu)建器模式來構(gòu)造多參數(shù)的類
*
* @author landon
* @since 1.6.0_35
* @version 1.0.0 2013-1-8
*
*/
public class NutritionFact3
{
//均是final，不可變
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
{
// 必須參數(shù)
private final int servingSize;// required
private final int servings;// required
// 可選參數(shù)
private int calories = 0;// optional
private int fat = 0;// optional
private int sodium = 0;// optional
private int carbohydrate = 0;// optional
// 必須參數(shù)必須通過通過構(gòu)造參數(shù)傳遞
public Builder(int servingSize, int servings)
{
this.servingSize = servingSize;
this.servings = servings;
}
// 構(gòu)建calories,返回本身，以便可以把調(diào)用連接起來
public Builder calories(int calories)
{
this.calories = calories;
return this;
}
// 構(gòu)建sodium
public Builder sodium(int sodium)
{
this.sodium = sodium;
return this;
}
// 構(gòu)建fat
public Builder fat(int fat)
{
this.fat = fat;
return this;
}
// 構(gòu)建carbohydrate
public Builder carbohydrate(int carbohydrate)
{
this.carbohydrate = carbohydrate;
return this;
}
//build,返回NutritionFact3
public NutritionFact3 build()
{
return new NutritionFact3(this);
}
}
// 隱藏構(gòu)造函數(shù)
private NutritionFact3(Builder builder)
{
servingSize = builder.servingSize;
servings = builder.servings;
calories = builder.calories;
fat = builder.fat;
sodium = builder.sodium;
carbohydrate = builder.carbohydrate;
}
public static void main(Stringargs)
{
NutritionFact3 cocaCola = new NutritionFact3.Builder(240, 8).calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();
}
}
posted on 2013-03-15 15:21
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