Effective Java (2) - 遇到多个构造器参数时要考虑用构建器

一、背景

对于有多个可选参数的类，我们一般通过什么办法传递参数呢？这里提供了三种办法：

①. 重叠构造器模式

②. JavaBeans模式

③. Builder构建器模式

下面我们来分析一下以上三种方法的优势及弊端。

二、重叠构造器模式

重叠构造器模式中第一个构造器中只有必要参数，第二个构造器有一个可选参数，第三个构造器中有两个可选参数，依次类推，最后一个构造器中包含所有可选参数。这种方案可行，但是有较大缺陷。

缺点：当有很多可选参数的时候，客户端代码很难编写，并难以阅读，如果客户端不小心颠倒了其中两个参数的顺序，编译器也不会报错，但是程序在运行时会出现错误的行为。

/*
 * 构造器模式
 */
public class NutritionFacts1 {
	private int a1; // 必须
	private int a2; // 必须
	private int a3; // 可选
	private int a4; // 可选

	public NutritionFacts1(int a1, int a2) {
		this(a1, a2, 0);
	}

	public NutritionFacts1(int a1, int a2, int a3) {
		this(a1, a2, 0, 0);
	}

	public NutritionFacts1(int a1, int a2, int a3, int a4) {
		this.a1 = a1;
		this.a2 = a2;
		this.a3 = a3;
		this.a4 = a4;
	}

	public int getA1() {
		return a1;
	}

	public void setA1(int a1) {
		this.a1 = a1;
	}

	public int getA2() {
		return a2;
	}

	public void setA2(int a2) {
		this.a2 = a2;
	}

	public int getA3() {
		return a3;
	}

	public void setA3(int a3) {
		this.a3 = a3;
	}

	public int getA4() {
		return a4;
	}

	public void setA4(int a4) {
		this.a4 = a4;
	}
	
	public String toString() {
		return a1 + "-" + a2 + "-" + a3 + "-" + a4;
	}

	public static void main(String[] args) {
		NutritionFacts1 nf = new NutritionFacts1(1, 2, 3, 4);
		System.out.println(nf);
	}
}

三、JavaBeans模式

JavaBeans模式中调用一个无参的构造器来创建对象，然后调用setter方法来设置每个必要的参数。

缺点：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，同时在构造过程中JavaBean可能处于不一致的状态，需要付出额外努力确保线程安全。

/*
 * JavaBeans模式
 */
public class NutritionFacts2 {
	private int a1 = -1;
	private int a2 = -1;
	private int a3;
	private int a4;

	public NutritionFacts2() {

	}

	public int getA1() {
		return a1;
	}

	public void setA1(int a1) {
		this.a1 = a1;
	}

	public int getA2() {
		return a2;
	}

	public void setA2(int a2) {
		this.a2 = a2;
	}

	public int getA3() {
		return a3;
	}

	public void setA3(int a3) {
		this.a3 = a3;
	}

	public int getA4() {
		return a4;
	}

	public void setA4(int a4) {
		this.a4 = a4;
	}

	public static void main(String[] args) {
		NutritionFacts2 nf = new NutritionFacts2();
		nf.setA1(1);
		nf.setA2(2);
		nf.setA3(3);
		nf.setA4(4);
	}
}

四、Builder构建器模式

最优方案：既能保证像构造器模式那样的安全性，也能保证像JavaBeans模式那么好的可读性

①. 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,得到一个builder对象。

②. 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。

③. 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。

/*
 * Builder模式
 */
public class NutritionFacts3 {
	private int a1; // 必须
	private int a2; // 必须
	private int a3; // 可选
	private int a4; // 可选

	public static class Builder {
		private int a1; // 必须
		private int a2; // 必须
		private int a3 = 0; // 可选
		private int a4 = 0; // 可选

		public Builder(int a1, int a2) {
			this.a1 = a1;
			this.a2 = a2;
		}

		public Builder setA3(int a3) {
			this.a3 = a3;
			return this;
		}

		public Builder setA4(int a4) {
			this.a4 = a4;
			return this;
		}

		public NutritionFacts3 build() {
			return new NutritionFacts3(this);
		}

	}

	private NutritionFacts3(Builder builder) {
		this.a1 = builder.a1;
		this.a2 = builder.a2;
		this.a3 = builder.a3;
		this.a4 = builder.a4;
	}

	public String toString() {
		return a1 + "-" + a2 + "-" + a3 + "-" + a4;
	}

	public static void main(String[] args) {
		NutritionFacts3 nf = new NutritionFacts3.Builder(1, 2).build();
		System.out.println(nf);
	}
}