java代码优化——遇到多参数构造器时考虑构建器

1. 构建器是什么？

构建器也是一种获得类对象的方法，在前面我们介绍了通过 构造器 与 静态工厂方法 两种方式来获得类的对象。

这里我们写一个 Person 类，并为这个类加上构建器:

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; 
    } 
     
} 

调用这个构建器的方式

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.为什么使用构建器？

2.1参数的限制

静态工厂方法与构造器都有一个共同的局限性，就是它们不能很好的扩展到大量的可选参数。就像我们上面的那个Person 类，在实际中我们会有许多的属性，性别、出生年月、爱好...对与这样的类。

2.2 重叠构造器

我们初学的时候都会选择 重叠构造器(telecoping constructor)模式 。在这种情况下，第一个构造器是实例化对象必须的参数，第二个会多一个参数，就这样叠加，最后是一个有所有参数的构造器。

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; 
    } 
     
} 

获得对象

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

在这个构造器中也许会有你不想要的参数，如果我们的参数变多了的话，情况就不会很好。
总结一句话:重叠构造器可行，但当有很多的参数的时候，客户端的代码就会很难编写并且不容易阅读我们在使用的时候，必须很仔细的看每一个参数的位置和含义。

2.3 JavaBeans模式

2.3.1 创建JavaBeans模式

这个时候我们还有一种替代的方式，这个就是JavaBeans模式。这种种模式下，使用无参的构造方法创建对象，然后调用setter 方法给属性设置值

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，这个相比与重叠构造器更容易的创建了对象，同时让代码跟容易的阅读。

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模式的劣势

构造的过程分到了几个调用中，在构造JavaBeans的时候可能会不一致
类无法仅仅通过检验构造器参数的有效性来保证一致性！
对象的不一致会导致失败，JavaBeans模式阻止了把类做为不可变的可能，需要程序员做额外努力来保证它线程安全。

2.4 构建器

2.4.1构建器的优势

构建器的创建对象就比较易于创建与阅读,线程安全

等待所有的参数验证通过才会build()对象。

与构造器相比，builder 的微略优势在，builder可以有多个可变(varargs)参数。构造器像方法一样，只有一个可变参数。因为builder利用单独的方法来设置每个参数，你想要多少个可变参数，他们就可以有多少个，知道每个setter方法都有一个可变参数。

builder模式非常灵活，可以理由单个builder构建多个对象。builder的参数可以在创建对象时进行调整
设置了参数的builder生成一个很好的抽象工厂(Abstract Factory),也就是客户端可以将这样一个builder传给方法，使该方法能为客户端创建一个或者多个对象

2.4.1构建器的劣势

builder也有自己的不足，就是创建对象就必须创建它的构建器。虽然创建构建器的开销在实践中可能不是很明显。但在注意性能的情况下，这个就是问题了。

builder模式还比重叠构造器模式更加的冗长，因此它会在参数多的时候使用。但是我们如果知道，我们可能会在设计之后还要添加参数，所以已开始就用构建器还是比较好的。

3 总结

如果类的构造器或者静态工厂中具有多个参数，设计这种类时，Builder模式就是不错的选择，特别是当大多数参数都是可选的时候。
与重叠构造器相比，builder模式的客户端更易与阅读和编写
与JavaBeans相比，更加的安全