使用Builder模式构建可扩展的多个参数构造器

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最近在读Joshua Bloch的《Effective Java》，这里做下笔记。

一般我们在写类的构造器时，如果遇到大量参数，甚至以后可能会扩展更多参数时，要用哪种构造器呢？

重叠构造器模式

这也是楼主第一反应，提供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，一次类推，最后一个构造器包含所有参数。

如：

 public class NutritionFacts{        private int servingSize; //(ml) 必填        private int servings; //(per container) 必填        private int calories;// 选填        private int fat; //(g) 选填        private int sodium; //(g) 选填        private int carbohydrate; //(g) 选填        public NutritionFacts(int servingSize, int servings) {           this(servingSize, servings, 0);        }        public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories) {            this(servingSize, servings, calories, 0);        }        public NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat) {            this(servingSize, servings, calories, fat, 0);        }        public NutritionFacts(int servingSize,int servings, int calories, int fat, int sodium) {            this(servingSize, servings, calories, fat, sodium, 0);        }        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;        }    }

这类构造器通常需要许多你本不想设置的参数，比如我只想设置fat，那我只能选择：

NutritionFacts n = NutritionFacts(int servingSize, int servings, int calories, int fat);

这也是重叠构造器的第一个缺点。

另外我们在使用这类构造时，对于这些参数，都很无感，比如这5个参数都是int类型，我要知道它们的顺序，才能正确赋值，这种基本类型参数其实还好，如果是引用类型，那就更糟糕了：

public class Event(int id, String message,  Object data, Object target){        // 重叠构造1        // 重叠构造2        // 重叠构造3        ……    }

假如我有如下两种构造：

Event e1 = new Event(1，"message1");Event e2 = new Event(2，"message2", "data");

由于String是Object子类，我的e2的Object data又正好是个String，此时即使你把顺序搞错，成这样：

Event e1 = new Event(1，"message1");Event e2 = new Event(2， "data"， "message2");

也不会出错，但当你用getMessage()想取到message2时，你得到的却是data，因为你初始化时，搞错了顺序。这些逻辑上的错误并不能在编译过程中检查出来，这样的bug如果出现在一个大项目中，是很难被发现的。

所以我们发现，传统的重叠构造器有这些缺点：

1、无法自定义使用某几个参数构造对象；
2、构造的参数顺序，需要自己逻辑上检查；

JavaBeans模式

这种模式下，调用一个无参构造创建对象，然后调用setter方法设置必要的参数，这里还使用上面的类，假设每个参数都已经有个getter方法。

NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts();cocaCola.setServingSize(240);cocaCola.setServings(8);cocaCola.setCalories(100);cocaCola.setSodium(35);cocaCola.setCarbohydrate(27);

这样就解决了重叠构造的两个缺点，而且可读性也不错，似乎完美，然而遗憾的是，这种模式也有自身严重的缺点。

由于构造过程是通过多行代码，被分到了几个调用中，这在多线程的环境下，可能会出现不一致的状态，这就要程序员付出额外的努力保证它的线程安全性。当对象构造完成，并且不允许在解冻之前使用时，通过手工“解冻”对象，可以弥补这些不足，但是这种方式十分笨拙。幸好我们还有今天的主角——Builder模式。

Builder模式

public class NutritionFacts {    private int servingSize; //(ml)    private int servings; //(per container)    private int calories;    private int fat; //(g)    private int sodium; //(g)    private int carbohydrate; //(g)    public static class Builder {        //必填参数        private int servingSize;        private int servings;        //选填参数        private int calories;        private int fat;        private int sodium;        private int carbohydrate;        public Builder(int servingSize, int servings) {            this.servingSize = servingSize;            this.servings = servings;        }        public Builder calories(int val) {            this.calories = val;            return this;        }        public Builder fat(int val) {            this.fat = val;            return this;        }        public Builder sodium(int val) {            this.sodium = val;            return this;        }        public Builder carbohydrate(int val) {            this.carbohydrate = val;            return this;        }        public NutritionFacts build() {            return new NutritionFacts(this);        }    }    public NutritionFacts(Builder builder) {        servingSize = builder.servingSize;        servings = builder.servings;        calories = builder.calories;        fat = builder.fat;        sodium = builder.sodium;        carbohydrate = builder.carbohydrate;    }}

这种模式下的构造，既能保证重叠构造器那样的安全性，也能保证JavaBeans模式的良好可读性。

NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8).calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();

Builder模式相当灵活，可以在创建对象期间自由调整参数，当然，它也有自己的不足：

为了创建对象，必须先创建它的构造器，虽然其开销不太明显，但是在某些十分注重性能的情况下，可能就成问题了。即便如此，当我们遇到参数很多的构造时，Builder模式就是种不错的选择。