静态工厂和构造器都有一个共同的局限性:它们都不能很好地扩展到大量的可选参数。考虑用一个类表示食品外包装的营养成分标签。这些标签中的有几个域是必须的:每份的分量,每罐的含量以及每份的卡路里,还有超过20个的可选域:总脂肪量,饱和脂肪量,转化脂肪,胆固醇等等,大多数产品在某几个域中都会有非零的值。
对于这样的类,应该用哪种构造器或者静态方法来编写呢?程序员一向习惯用重叠构造器(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,依此类推,最后一个构造器包含所有可选参数。下面有个示例,为简便起见,只显示四个可选域:
Public class NutritionFacts { private final int servingSize;//ml required private final int serings;// per container required private final int calories;//optional private final int fat;//g optional private final int sodium;//mg optional private final int carbonhydrate;//g optional public NutritionFacts(int servingSize,int serings){ this(servingSize,servings,0); } public NutritionFacts(int servingSize,int serings,int calories){ this(servingSize,serings,calories,0); } public NutritionFacts(int servingSize,int serings,int calories,fat){ this(servingSize,serings,calories,fat,0); } public NutritionFacts(int servingSize,int serings,int calories,fat,sodium){ this(servingSize,serings,calories,fat,sodium,0); } public NutritionFacts(int servingSize,int serings,int calories,fat,sodium,carbonhydrate){ this.servingSize = servingSize; this.serings = servings; this.calories = calories; this.fat = fat; this.sodium = sodium; this.carbonhydrate = carbonhydrate; } }
当你要创建该类的实例的时候,就利用参数列表最短的构造器,但该列表中包含了要设置的所有参数:
NutritionFacts cocacola = new NutritionFacts(240,8,100,0,35,27);
这个构造器调用通常需要许多你不想设置的参数,但是还是需要为他们传值,如果随着参数数目的不断增加,那么这个构造器很快就失去控制了。在确定构造器参数少并且基本不会改变的的情况下,使用重叠构造器模式是可行的。在遇到许多构造器参数的时候,有一种替代方式: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。
public class NutritionFacts { private int servingSize = -1 ; private int serings = -1; private int calories = 0; private int fat = 0; private int sodium = 0; private int carbonhydrate = 0; public void setServingSize(int servingSize) { this.servingSize = servingSize; } public void setSerings(int serings) { this.serings = serings; } 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 setCarbonhydrate(int carbonhydrate) { this.carbonhydrate = carbonhydrate; } public NutritionFacts(){} }
这种模式弥补了重叠构造器模式的不足,就是创建实例很容易,产生的代码也很容易读。
NutritionFacts cocacola = new NutritionFacts(); cocacola.setServingSize(240); cocacola.setSerings(8); cocacola.setCalories(100); cocacola.setSodium(35); cocacola.setCarbonhydrate(27);
遗憾的是,JavaBeans你哦是自身有严重的缺点,因为构造过程被分到了几个调用中,在构造过车中JavaBeans可能处于不一致的状态。类无法仅仅通过检验构造器参数的有效性来保证一致性。Javabeans模式组织了把类做成不可变的可能,需要程序员付出额外的努力来保证他的线程安全。
幸运的是,我们有Builder模式作为替换。既能保证像重叠构造器模式那样的安全性,也能保证像JavaBeans模式那样的易读性。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(或静态工厂),得到一个builder对象。让后客户端在builder对象上调用类似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是它构建的类的静态成员类。
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 carbonhydrate; public static class Builder { private final int servingSize; private final int servings; private int calories = 0; private int fat = 0; private int sodium = 0; private int carbonhydrate = 0; public Builder(int servingSize,int serving){ this.servingSize = servingSize; this.servings = serving; } public Builder calories(int val){ this.calories = val; return this; } public Builder fat(int val){ this.fat = val; return this; } public Builder carbonhyate(int val){ this.carbonhydrate = val; return this; } public Builder sodium(int val){ this.sodium = val; return this; } public NutritionFacts build(){ return new NutritionFacts(this); } } private NutritionFacts(Builder builder){ servingSize = builder.servingSize; servings = builder.servings; calories = builder.calories; fat = builder.fat; sodium = builder.sodium; carbonhydrate = builder.carbonhydrate; } public static void main(String[] args) { NutritionFacts cocacola = new NutritionFacts.Builder(240,80).calories(100).sodium(35).carbonhyate(27).build(); } }