Effective Java -- 遇到多個構造器參數時要考慮用構建器（Builder）__Java

本文是 《Effective Java》的讀書筆記，由於是Java進階書，難免會有理解的偏差，如有錯誤，非常歡迎能批評指正，本人不勝感激。

什麼是構建器（Builder）呢，參加過面試的同學可能會有被問到String和StringBuffer和StringBuilder的區別，這裡就有StringBuilder這個字串構建器，我們來簡單看一下這個構建器的用法吧。

        String sb = new StringBuilder().append("I ")                .append("am ")                .append("student.").toString();

我們看一下這裡用的append()函數的源碼

    @Override    public StringBuilder append(String str) {        super.append(str);        return this;    }

可知這個append()將傳入的str通過調用父類的方法加到了該對象字串的後面，並將該對象返回了，這樣就可以連續的調用append()方法，並且保持對象的唯一性（String每次都會建立一個新的對象）。

在父類方法中使用String的getChars()方法，將我們傳入的str值添加的字元數組value中去。

    public AbstractStringBuilder append(String str) {        if (str == null)            return appendNull();        int len = str.length();        ensureCapacityInternal(count + len);        //將 str 添加到字元數組 value 中去        str.getChars(0, len, value, count);        count += len;        return this;    }

[注]. 如想瞭解getChars()的工作原理，可以查看String的JDK源碼，這裡不再說明。

然後我們再來看一下最後的toString()方法

    @Override    public String toString() {        // Create a copy, don't share the array        return new String(value, 0, count);    }

這個方法就會通過value這個字元數組裡面的值產生一個String返回過去。

上面我們我們可能對這個Builder有了一個初步的模糊的瞭解，接下來我就舉一個更加容易懂的例子，看一看這個Builder的好處。

設想一個UserInfo類，包含如下欄位

屬性	說明	是否必要
userId	主鍵，使用者ID	是
userName	使用者姓名	是
userPosition	使用者職位（Java程式員一定為男性）	否
userSex	性別	否
userAge	年齡	否
userEmail	郵箱	否

可知，在這個類中使用者ID，使用者姓名是必要的，其他的是非必要的。

在這種參數相對比較多的情況下，使用建構函式建立執行個體，在用戶端的代碼就會顯得比較麻煩，會分不清建構函式的哪一個參數對應哪一個值。

當然，我們可以為每個參數提供一個setter方法，但是這種方式也有兩種不足。
（1）因為構造過程被分到了幾次調用中，所以在構造過程中可能會處於不一致的狀態。類無法僅僅通過檢驗構造器參數的有效性來保證一致性。

[注]對於這句話，我個人的理解如下
比如上面的使用者類，我們規定如果職位為Java開發工程師，則性別一定是男性。
但是由於setter方法是分成兩部進行設定值，而且設定值的順序也是不一致的，所以就無法使兩個參數同時滿足上面的要求。

（2）對於一些final類是無法使用setter方法的。

那麼有沒有一種方法不僅能滿足重疊構造器的安全性，又能滿足像使用setter那樣的易讀性呢。

這時候我們的構建器（Builder）就閃耀登場了。使用Builder分成下面的三步： 使用所有的必要欄位（如上使用者ID，使用者姓名）產生一個Builder 在Builder上利用setter方法設定一些非必要的屬性（可以一次設定一個或多個，如使用者性別和職位的關聯，不滿足就拋異常）。 調用無參的builder()方法產生不可變的對象。（如StringBuilder中的為toString()方法）。

執行個體代碼如下

package com.blog.effective2;/** * @func 使用構建器（Builder） * Created by 張俊強~ on 2017/10/30. */public class UserInfo {    private final String userId;        //required    private final String userName;      //required    private final String userPosition;    private final String userSex;    private final String userAge;    private final String userEmail;    public static class Builder {        private final String userId;        //required        private final String userName;      //required        private String userPosition = "";        private String userSex = "";        private String userAge = "";        private String userEmail = "";        public Builder setUserEmail(String email) {            userEmail = email;            return this;        }        public Builder setUserSexAndPosition(String sex, String position) {            //出現性別不是[男]的[Java程式員]，則拋異常            if ((!"男".equals(sex)) && "Java程式員".equals(position)) {                throw new RuntimeException("參數匹配異常");            }            userSex = sex;            userPosition = position;            return this;        }        public Builder setUserAge(String age) {            userAge = age;            return this;        }        public Builder(String userId, String userName) {            this.userId = userId;            this.userName = userName;        }        //最後的 build 方法        public UserInfo build(){            return new UserInfo(this);        }    }    public UserInfo(Builder builder) {        this.userId=builder.userId;        this.userName=builder.userName;        this.userPosition=builder.userPosition;        this.userAge = builder.userAge;        this.userEmail = builder.userEmail;        this.userSex = builder.userSex;    }    @Override    public String toString() {        return "UserInfo{" +                "userId='" + userId + '\'' +                ", userName='" + userName + '\'' +                ", userPosition='" + userPosition + '\'' +                ", userSex='" + userSex + '\'' +                ", userAge='" + userAge + '\'' +                ", userEmail='" + userEmail + '\'' +                '}';    }}

有如下的測試代碼

    public static void main(String[] args) {        // 格式與 StringBuilder 是一致的.        UserInfo userInfo=new UserInfo.Builder("001","張三").setUserAge("23")                .setUserEmail("test@test.com")                .setUserSexAndPosition("男","Java程式員").build();        System.out.println(userInfo.toString());    }    //輸出結果    //UserInfo{userId='001', userName='張三', userPosition='Java程式員', userSex='男', userAge='23', userEmail='test@test.com'}

在這種模式下，由於在建立對象的同時需要建立相應的Builder對象，產生額外的花銷。

簡而言之，如果類的有多個參數時，可以考慮使用Builder模式（在該類中有很多參數是不必要的情況下，Builder模式表現的就更好）。

2017/10/30 13:05 於 福州大學.