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日志

遇到多个构造器参数时要考虑用构造器

热度 1已有 442 次阅读2011-10-15 10:02 |个人分类:java| 构造器, 构造器参数

  

静态工厂和构造器有个共同的局限性:他们都不能很好地扩展到大量的可选参数。考虑用一个类表示包装食品外面显示的营养成份标签。这些标签中有几个域是必需的:每份的含量、每罐的含量以及每份的卡路里,还有超过20个可选区域:总脂肪、饱和脂肪量、转化脂肪、胆固醇、钠等等。大多数产品在摸个可选区域中都会有非零的值。

    对于这样的类,应该用哪种构造器或者静态方法来编写呢?程序员一向习惯采用重叠构造器(telescoping constructor)模式,在这种模式下,你提供第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,第三个有两个可选参数,以此类推,最后一个构造器包含所有的可选参数。下面有个示例,为了简单起见,它只显示四个区域:

public class NutritionFacts{

     private int servingSize;

     private int servings;

     private int calories;

     private int fat;

     private int sodium;

     private int carbohydrate;

     public NutritionFacts(int servingSize,int servings){

          this.servingSize = servingSize;

          this.servings = servings;

     }

     public NutritionFacts(int servingSize,int servings,int calories){

          this.servingSize = servingSize;

         this.servings = servings;

          this.calories = calories;

     }

     public NutritionFacts(int servingSize,int servings,int calories,int fat){

          this.servingSize = servingSize;

          this.servings = servings;

          this.calories = calories;

          this.fat = fat;

     }

     public NutritionFacts(int servingSize,int servings,int calories,int fat,

          int sodium){

         this.servingSize = servingSize;

         this.servings = servings;

         this.calories = calories;

          this.fat = fat;

         this.sodium = sodium;

     }

     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;

     }

}

    当你想要创建实例的时候,就利用参数列表最短的构造器,但该列表中包含了要设置的所有参数:

NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts(240,8,100,0,35,27);

这个构造器调用通常需要许多你本不想设置的参数,但还是不得不为它们传递值。在这个例子中,我们给fat传递了一个值为0。如果“仅仅”是这6个参数,看起来还不算太糟,问题是随着参数数目的增加,它会很快就失去了控制。

一句话:重叠构造器模式可行,但是当有许多参数的时候,客户端代码会很难编写,并且仍然较难以阅读如果读者想知道那些值是什么意思,必须很仔细地数着这些参数来探个究竟。一长串类型相同的参数会导致一些微妙的错误。如果客户端不小心颠倒了其中两个参数的顺序,编译器也不会出错,但是程序在运行时会出现错误的行为。

遇到许多构造参数的时候,还有第二种替代办法,即JavaBeans模式,在这种模式下,调用一个无参构造器来创建对象,然后调用setter方法来设置每个必要的参数,以及每个相关的可选参数:

public class NutritionFacts{

     private int servingSize;

     private int servings;

     private int calories;

     private int fat;

     private int sodium;

     private int carbohydrate;

     public void setServingSize(int servingSize) {this.servingSize = servingSize;}

     public void setServings(int servings) {this.servings = servings;}

     public void setCalories(int calories) {this.calories = calories;}

     public void setFat(int fat) {this.fat = fat;}

     public void setSodium(int sodium) {this.sodium = sodium;}

     public void setCarbohydrate(int carbohydrate) {this.carbohydrate = carbohydrate;}

}

     这种模式弥补了重叠构造器模式的不足。说的明白一点,就是创建实例很容易,这样的代码读起来也容易:

NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts();

       cocaCola.setServings(8);

       cocaCola.setServingSize(240);

     遗憾的是,JavaBeans模式自身有着严重的缺点。因为构造过程中被分到了几个调用中,在构造过程中JavaBeans可能处于不一致的状态。类无法仅仅通过检验构造器参数的有效性来保证一致性。师徒使用处于不一致状体的兑现,将会导致失败,这种失败与包含错误的代码大相径庭,因此它雕饰起来十分的困难。与此相关的另一点不足在于,JavaBeans模式组织了把类做成不可变的可能,这就需要程序员付出额外的女里来确保它的线程安全。

但对象的构造完成,并且不允许在解冻之前使用时,通过手工“冻结”对象,可以弥补这些不足,但是这种方式是否笨拙,在实践中很少使用。此外,它甚至会在运行时导致错误,因为编译器无法确保程序员会在使用之前现在对象上调用freeze方法。

幸运的是,还有第三中替代方法,既能保证像重叠构造器模式那样的安全,也能保证想JavaBeans模式那么好的可读性。这就是Builder模式的一直形式。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(或者静态工厂),得到一个builder对象。让后客户端在builder对象上调用类似于setter的方法,来设置每个相关的可选参数。最后,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。下面就是它的示例:

public class NutritionFacts{

     private final int servingSize;

     private final int servings;

     private final int calories;

     private final int fat;

     private final int sodium;

     private final int carbohydrate;

    

     public static class Builder {

          private final int servingSize;

          private final int servings;

          private int calories = 0;

          private int fat = 0;

          private int carbohydrate = 0;

          private int sodium = 0;

          public Builder(int servingSize, int servings) {

               this.servingSize = servingSize;

               this.servings = servings;

          }

          public Builder calories(int val) {

              calories = val;

               return this;

          }

          public Builder fat(int val) {

              fat = val;

               return this;

          }

          public Builder carbohydrate(int val) {

               carbohydrate = val;

               return this;

          }

          public Builder sodium(int val) {

               sodium = val;

               return this;

          }

          public NutritionFacts build() {

               return new NutritionFacts(this);

          }

     }`

     private NutritionFacts(Builder builder) {

          servingSize = builder.servingSize;

          servings = builder.servings;

          calories = builder.calories;

          fat = builder.fat;

          sodium = builder.sodium;

          carbohydrate = builder.carbohydrate;

     }

}

注意NutritionFacts是不可变的,所有的默认参数值都单独放在一个地方。buildersetter方法返回builder本身,一边可以把调用连接起来。下面是客户端代码:

NutritionFacts n =new  NutritionFacts.Builder(120,500).calories(5).build();

这样的客户端代码很容易编写,更为重要的是,易于阅读。Builder模式模拟了剧名的可选参数,就想AdaPython中的一样。

Builder像个构造器一样,可以对齐参数强加约束条件,builder方法可以检验这些约束条件。将参数从builder拷贝到对象中之后,并在对象域而不是builder域中对它们进行建议,这点很重要。如果违反了任何约束条件,build方法就应该抛出IllegalStateException。异常的详细信息应该显示出违反了哪个约束条件。

与构造器相比,builder的微略优势在于,builder可以有多个可变参数。构造器就像方法一样,只能有一个可变参数。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模式十分的灵活,可以利用当个builder构建多个对象。Builder的参数可以在创建对象期间进行调整,也可以随着不同的对象而改变。Builder可以自动填充某些域,例如每次创建对象时自动增加序列号。

Builder模式的确也有它自身的不足之处。为了创建对象,必须先创建它的构造器。虽然创建构造器的开销在实践中可能不那么明显,但是在某些是否注重性能的情况下,可能就成问题了。Builder模式还比重叠构造器模式更加的冗长,因此它只在有很多参数的时候才使用。

简而言之,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模式就是中不错的选择,特别是当大多数参数都是可选的时候。与使用传统的重叠够在其模式相比,使用builder模式的客户端代码将更易于阅读和编写,构建器也比JavaBeans更加安全

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本文是冲Effective Java一书中摘抄;

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发表评论 评论 (2 个评论)

回复 混混@普宁.中国 2012-4-30 02:10
在写js的时候,经常用到像 new ClassName({ height:xxx, width:xxx, .... })
即是用 jean 做 构造函数参数的 方式。
回复 Snail 2012-5-2 08:24
jean

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