java代碼優化——遇到多參數構造器時考慮構建器

1. 構建器是什麼？

構建器也是一種獲得類對象的方法，在前面我們介紹了通過 構造器 與 靜態工廠方法 兩種方式來獲得類的對象。

這裏我們寫一個 Person 類，併爲這個類加上構建器:

public class Person { 
    private final String name; 
    private final int age; 
     
    private final String address; 
    private final String phone; 
     
    public static class Builder{ 
        private final String name; 
        private final int age; 
         
        private String address = null; 
        private String phone = null; 
         
        public Builder(String name,int age){ 
            this.name = name; 
            this.age = age; 
        } 
         
        public Builder address(String val){ 
            address = val; 
            return this; 
        } 
         
        public Builder phone(String val){ 
            phone = val; 
            return this; 
        } 
         
        public Person builder(){ 
            return new Person(this); 
        } 
    } 
     
    private Person(Builder builder){ 
        this.name = builder.name; 
        this.age = builder.age; 
        this.address = builder.address; 
        this.phone = builder.phone; 
    } 
     
    @Override 
    public String toString() { 
        return "name:"+name+" age:"+age+" address:"+address+" phone:"+phone; 
    } 
     
} 

調用這個構建器的方式

public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person.Builder("tom", 18).address("深圳").phone("110").builder();
        System.out.println(p.toString());
    }
}

2.爲什麼使用構建器？

2.1參數的限制

靜態工廠方法與構造器都有一個共同的侷限性，就是它們不能很好的擴展到大量的可選參數。就像我們上面的那個Person 類，在實際中我們會有許多的屬性，性別、出生年月、愛好...對與這樣的類。

2.2 重疊構造器

我們初學的時候都會選擇 重疊構造器(telecoping constructor)模式 。在這種情況下，第一個構造器是實例化對象必須的參數，第二個會多一個參數，就這樣疊加，最後是一個有所有參數的構造器。

public class Person { 
    private final String name; 
    private final int age; 
     
    private final String address; 
    private final String phone; 
     
    public Person(String name, int age) { 
        this(name,age,null); 
    } 
     
 
    public Person(String name, int age, String address) { 
        this(name,age,address,null); 
    } 
 
    public Person(String name, int age, String address, String phone) { 
        super(); 
        this.name = name; 
        this.age = age; 
        this.address = address; 
        this.phone = phone; 
    } 
     
    @Override 
    public String toString() { 
        return "name:"+name+" age:"+age+" address:"+address+" phone:"+phone; 
    } 
     
} 

獲得對象

public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("tom",18,null,"110");
        System.out.println(p.toString());
    }
}

在這個構造器中也許會有你不想要的參數，如果我們的參數變多了的話，情況就不會很好。
總結一句話:重疊構造器可行，但當有很多的參數的時候，客戶端的代碼就會很難編寫並且不容易閱讀我們在使用的時候，必須很仔細的看每一個參數的位置和含義。

2.3 JavaBeans模式

2.3.1 創建JavaBeans模式

這個時候我們還有一種替代的方式，這個就是JavaBeans模式。這種種模式下，使用無參的構造方法創建對象，然後調用setter 方法給屬性設置值

public class Person { 
    private String name; 
    private int age; 
     
    private String address; 
    private String phone; 
     
    public void setName(String name) { 
        this.name = name; 
    } 
    public void setAge(int age) { 
        this.age = age; 
    } 
    public void setAddress(String address) { 
        this.address = address; 
    } 
    public void setPhone(String phone) { 
        this.phone = phone; 
    } 
     
    @Override 
    public String toString() { 
        return "name:"+name+" age:"+age+" address:"+address+" phone:"+phone; 
    } 
     
} 

使用的方式，這個相比與重疊構造器更容易的創建了對象，同時讓代碼跟容易的閱讀。

public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.setName("tom");
        p.setAge(18);
        p.setAddress("深圳");
        p.setPhone("110");
        System.out.println(p.toString());
    }
}

2.3.2 JavaBeans模式的劣勢

構造的過程分到了幾個調用中，在構造JavaBeans的時候可能會不一致
類無法僅僅通過檢驗構造器參數的有效性來保證一致性！
對象的不一致會導致失敗，JavaBeans模式阻止了把類做爲不可變的可能，需要程序員做額外努力來保證它線程安全。

2.4 構建器

2.4.1構建器的優勢

構建器的創建對象就比較易於創建與閱讀,線程安全

等待所有的參數驗證通過纔會build()對象。

與構造器相比，builder 的微略優勢在，builder可以有多個可變(varargs)參數。構造器像方法一樣，只有一個可變參數。因爲builder利用單獨的方法來設置每個參數，你想要多少個可變參數，他們就可以有多少個，知道每個setter方法都有一個可變參數。

builder模式非常靈活，可以理由單個builder構建多個對象。builder的參數可以在創建對象時進行調整
設置了參數的builder生成一個很好的抽象工廠(Abstract Factory),也就是客戶端可以將這樣一個builder傳給方法，使該方法能爲客戶端創建一個或者多個對象

2.4.1構建器的劣勢

builder也有自己的不足，就是創建對象就必須創建它的構建器。雖然創建構建器的開銷在實踐中可能不是很明顯。但在注意性能的情況下，這個就是問題了。

builder模式還比重疊構造器模式更加的冗長，因此它會在參數多的時候使用。但是我們如果知道，我們可能會在設計之後還要添加參數，所以已開始就用構建器還是比較好的。

3 總結

如果類的構造器或者靜態工廠中具有多個參數，設計這種類時，Builder模式就是不錯的選擇，特別是當大多數參數都是可選的時候。
與重疊構造器相比，builder模式的客戶端更易與閱讀和編寫
與JavaBeans相比，更加的安全

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