Builder模式 初体验

2022-11-13 21:33:51

    看来Java构造器模式，决定动手体验下。构造器模式是什么？干什么用的？推荐大家看下ITEYE的一篇文章 
    http://www.iteye.com/topic/71175 
    了解构造器模式对于系统的重构，也是很有帮助的。例如，可以优化多构造器类的设计。 
    首先，我先寻找一个应用场景。拿民工和设计师来写固然可以，但觉得有点类似写Hello word的感觉。学习编程语言和设计模式，很多时候只有将学到的东西和实际应用结合起来的时候，才会深入体会，获取精髓。 
     Effective Java里说，当遇到多个构造器参数时，考虑用构造器模式。里面有个商品的例子。这让我想到了熟悉的学生信息管理系统。 
     拿研究生来说吧，入学考试后先进行面试和体检，然后是录取，最后是入学分班。这几个阶段对学生的信息需求是不一样的。

我们首先基于以下假设： 
    1、体检时只需要知道我们的姓名、性别、年龄和身高等信息。 
    2、录取的时候，需要在体检基本信息的基础上添加院系、年级等信息。 
    3、入学分班后，需要添加班号（班级编号）等信息。 
    4、正式开学后，为了便于管理，又需要完善身份证、学号、实验室名称和宿舍地址等信息。 
    
   好吧，现在我们动手写这个学生信息管理系统。先要创建一个名为Student的类，为了满足4个阶段创建用户信息的需要

，我们可能需要4个构造函数。

  1. package com.icecode.data;
  2. public class Student {
  3. private String name;
  4. private int age;
  5. private int height;
  6. private int sex; //0表示男性，1表示女性，其它值非法
  7. private String schoolName;
  8. private String profession;
  9. //要求分班的时候，名字相同的同学不能分配到一个班级
  10. private int gradeNo;//年级编号
  11. //扩展信息
  12. private String idCard;//身份证号
  13. private String stuNo;//学号
  14. private String labName;//实验室名称
  15. private String dormitoryAddress;//宿舍地址
  16. /**
  17. *  创建一个基本学生信息 ，例如在研究生入学体检时，不需要专业、年级信息，
  18. *  因此，可以只适用必须的参数创建一个基本信息
  19. * @param name
  20. * @param age
  21. * @param height
  22. * @param sex
  23. */
  24. public Student(String name, int age, int height, int sex) {
  25. super();
  26. this.name = name;
  27. this.age = age;
  28. this.height = height;
  29. this.sex = sex;
  30. }
  31. /**
  32. * 创建一个基本学生信息 ，研究生正式录取后，学校的学生信息管理系统需要学生基本信息
  33. * @param name
  34. * @param age
  35. * @param height
  36. * @param sex
  37. * @param schoolName
  38. * @param profession
  39. */
  40. public Student(String name, int age, int height, int sex,
  41. String schoolName, String profession) {
  42. super();
  43. this.name = name;
  44. this.age = age;
  45. this.height = height;
  46. this.sex = sex;
  47. this.schoolName = schoolName;
  48. this.profession = profession;
  49. }
  50. /**
  51. * 开学了，为了教学方便，学校进行了分班，同时要求在创建分班的时候，
  52. * 要求名字相同不分到同一个班级
  53. * @param name
  54. * @param age
  55. * @param height
  56. * @param sex
  57. * @param schoolName
  58. * @param profession
  59. * @param gradeNo
  60. * @throws Exception
  61. */
  62. public Student(String name, int age, int height, int sex,
  63. String schoolName, String profession, int gradeNo) throws Exception {
  64. super();
  65. this.name = name;
  66. this.age = age;
  67. this.height = height;
  68. this.sex = sex;
  69. this.schoolName = schoolName;
  70. this.profession = profession;
  71. this.gradeNo = gradeNo;
  72. if(isValidStudent() == false)
  73. throw new Exception("不合法的学生信息，同名的学生不能分到同一个班级...");
  74. }
  75. /**
  76. * 学生信息合法性校验
  77. * @return
  78. */
  79. public boolean isValidStudent(){
  80. boolean flag = true;
  81. //TODO 进行用户信息合法性校验
  82. return flag;
  83. }
  84. public Student(String name, int age, int height, int sex,
  85. String schoolName, String profession, int gradeNo, String idCard,
  86. String stuNo, String labName, String dormitoryAddress) {
  87. super();
  88. this.name = name;
  89. this.age = age;
  90. this.height = height;
  91. this.sex = sex;
  92. this.schoolName = schoolName;
  93. this.profession = profession;
  94. this.gradeNo = gradeNo;
  95. this.idCard = idCard;
  96. this.stuNo = stuNo;
  97. this.labName = labName;
  98. this.dormitoryAddress = dormitoryAddress;
  99. }
  100. }

当然，以上这个Student类，可以就创建一个构造器，当然这个构造器必须是参数最多的那个。但是这样，编写体检中心信息管

理的程序员不愿意了，它不愿意使用一个需要这么多参数的构造器，因为对他有用的参数就4个。其它模块的程序可能也不大高兴，

因为他们也不愿意使用这样的构造器。同时，如果学校的某个部门突然提出需要其它一些学生信息，比如说学生的4、6级成绩，这

个看似通用的构造器就不适用了，而且修改该构造器代价很大。其它模块的程序员都得配合。 
     也许有人会问，为什么不使用JavaBean使用的Set方法呢？这种方法有一个缺陷，因为构造过程被分配到了几个调用中，在构

造过程中JavaBean可能处于不一致状态。类无法仅仅通过检验构造器参数的有效性来保证一致性。（引用：《Effective Java》）

是啊，我们总不能控制类的使用者按照一定顺利来调用不同参数的Set方法，再在最后一个set方法中做校验吧？ 
所以比较满意的方法是根据大家的需要创建不同的构造器。 
    
    这样，当参数不断增多的时候，大家都根据自己的需要创建一个自己的构造器。慢慢的，构造器越来越多，代码变得越来越难

理解。即使有一天，系统的设计者想重新设计这个构造器，也变得异常困难。 
    
    当系统的设计者正在为这种需求苦恼的时候，我们发现了Builder模式，好吧，我们现在就想想怎么用Builder模式来解决我们

的需求难题。 
     试想，哪些信息是必须有的，我们只需要一个基础构造器。其它的信息通过类似JavaBean所使用的Set方法set进去，一样可以

达到我们的目的。具体怎么做?我们先贴出代码吧。

  1. package com.icecode.data;
  2. public class Student {
  3. private final String name;
  4. private final int age;
  5. private final int height;
  6. private final int sex; //0表示男性，1表示女性，其它值非法
  7. private final String schoolName;
  8. private final String profession;
  9. //要求分班的时候，名字相同的同学不能分配到一个班级
  10. private final int gradeNo;//年级编号
  11. //扩展信息
  12. private final  String idCard;//身份证号
  13. private final String stuNo;//学号
  14. private final String labName;//实验室名称
  15. private final String dormitoryAddress;//宿舍地址
  16. private Student(Builder builder) {
  17. this.name = builder.name;
  18. this.age = builder.age;
  19. this.height = builder.height;
  20. this.sex = builder.sex;
  21. this.schoolName = builder.schoolName;
  22. this.profession = builder.profession;
  23. this.gradeNo = builder.gradeNo;
  24. this.idCard = builder.idCard;
  25. this.stuNo = builder.stuNo;
  26. this.labName = builder.labName;
  27. this.dormitoryAddress = builder.dormitoryAddress;
  28. }
  29. public static class Builder{
  30. private String name;
  31. private int age;
  32. private int height;
  33. private int sex; //0表示男性，1表示女性，其它值非法
  34. private String schoolName;
  35. private String profession;
  36. //要求分班的时候，名字相同的同学不能分配到一个班级
  37. private int gradeNo;//年级编号
  38. //扩展信息
  39. private String idCard;//身份证号
  40. private String stuNo;//学号
  41. private String labName;//实验室名称
  42. private String dormitoryAddress;//宿舍地址
  43. public Builder(String name, int age, int height, int sex) {
  44. super();
  45. this.name = name;
  46. this.age = age;
  47. this.height = height;
  48. this.sex = sex;
  49. }
  50. public Builder setSchoolName(String schoolName) {
  51. this.schoolName = schoolName;
  52. return this;
  53. }
  54. public Builder setProfession(String profession) {
  55. this.profession = profession;
  56. return this;
  57. }
  58. public Builder setGradeNo(int gradeNo) {
  59. this.gradeNo = gradeNo;
  60. return this;
  61. }
  62. public Builder setIdCard(String idCard) {
  63. this.idCard = idCard;
  64. return this;
  65. }
  66. public Builder setStuNo(String stuNo) {
  67. this.stuNo = stuNo;
  68. return this;
  69. }
  70. public Builder setLabName(String labName) {
  71. this.labName = labName;
  72. return this;
  73. }
  74. public Builder setDormitoryAddress(String dormitoryAddress) {
  75. this.dormitoryAddress = dormitoryAddress;
  76. return this;
  77. }
  78. //构造器入口
  79. public Student build(){
  80. return new Student(this);
  81. }
  82. }
  83. @Override
  84. public String toString() {
  85. return "Students [name=" + name + ", age=" + age + ", height=" + height
  86. + ", sex=" + sex + ", schoolName=" + schoolName
  87. + ", profession=" + profession + ", gradeNo=" + gradeNo + "]";
  88. }
  89. }

测试代码

  1. public class Test {
  2. public static void main(String[] args){
  3. Student stu = new Student.Builder("icecode", 22, 178, 1)
  4. .setSchoolName("BUPT").setProfession("Computer Science and
  5. Technology").
  6. setGradeNo(20091012)
  7. .build();
  8. System.out.println(stu.toString());
  9. }
  10. }

由上看见，使用Builder模式减少了构造器，提供了通用的入口，便于进行合法性校验。前面系统设计中的问题，也迎刃而解了。 
     当然了，构造器的用途很多，自己只是拿它在多构造器类的重构中的使用来体验。

 

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