Builder模式 初体验

    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。