建立對象不優雅？Java大牛手把手教你如何建立優雅的對象

 

在 Java 中有多種方式能夠建立對象，總結起來主要有下面的 4 種方式：

正常建立。經過 new 操做符

反射建立。調用 Class 或 java.lang.reflect.Constructor 的 newInstance()方法

克隆建立。調用現有對象的 clone()方法

發序列化。調用 java.io.ObjectInputStream 的 getObject()方法反序列化

Java 對象的建立方式是其語法明確規定，用戶不可能從外部改變的。本文仍然要使用上面

的方式來建立對象，因此本文只能說是構建對象，而非建立對象也。

假設有這樣一個場景，如今要構建一個大型的對象，這個對象包含許多個參數的對象，有

些參數有些是必填的，有些則是選填的。那麼如何構建優雅、安全地構建這個對象呢？

單一構造函數

一般，咱們第一反應能想到的就是單一構造函數方式。直接 new 的方式構建，經過構造函

數來傳遞參數，見下面的代碼：

/***

* 單一構造函數

*/

public class Person {

// 姓名（必填）

private String name;

// 年齡（必填）

private int age;

// 身高（選填）

private int height;

// 畢業學校（選填）

private String school;

// 愛好（選填）

private String hobby;
 public Person(String name, int age, int height, String school, String hobby) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.height = height;
 this.school = school;
 this.hobby = hobby;
 }
}

上面的構建方式有下面的缺點：

有些參數是能夠選填的（如 height, school），在構建 Person 的時候必需要傳入可能並不需

要的參數。

如今上面才 5 個參數，構造函數就已經很是長了。若是是 20 個參數，構造函數均可以直接

上天了！

構建的這樣的對象很是容易出錯。客戶端必需要對照 Javadoc 或者參數名來說實參傳入對

應的位置。若是參數都是 String 類型的，一旦傳錯參數，編譯是不會報錯的，可是運行結

果倒是錯誤的。

多構造函數

對於第 1 個問題，咱們能夠經過構造函數重載來解決。見下面的代碼：

/***

* 多構造函數

*/

public class Person {

// 姓名（必填）

private String name;

// 年齡（必填）

private int age;

// 身高（選填）

private int height;

// 畢業學校（選填）

private String school;

// 愛好（選填）

private String hobby;
 public Person(String name, int age) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 }
 public Person(String name, int age, int height) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.height = height;
 }
 public Person(String name, int age, int height, String school) {
this.name = name;
 this.age = age;
 this.height = height;
 this.school = school;
 }
 public Person(String name, int age, String hobby, String school) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.hobby = hobby;
 this.school = school;
 }
}

上面的方式確實能在必定程度上下降構造函數的長度，可是卻有下面的缺陷：

致使類過長。這種方式會使得 Person 類的構造函數成階乘級增加。按理來講，應該要寫的

構造函數數是可選成員變量的組合數（實際並無這麼多，緣由見第 2 點）。若是讓我調用

這樣的類，絕對會在內心默唸 xx!!

有些參數組合沒法重構。由於 Java 中重載是有限制的，相同方法簽名的方法不能構成重

載，編譯時沒法經過。譬如包含（name, age, school）和(name, age, hobby)的構造函數是不

能重載的，由於 shcool 和 hobby 同爲 String 類型。Java 只認變量的類型，管你變量是什麼

含義呢。 （看臉的社會唉）

 

JavaBean 方式

上面的方法不行，莫急！還有法寶——JavaBean。一個對象的構建經過多個方法來完成。

直接見下面的代碼：

public class Person {

// 姓名（必填）

private String name;

// 年齡（必填）

private int age;

// 身高（選填）

private int height;

// 畢業學校（選填）

private String school;

// 愛好（選填）

private String hobby;
 public Person(String name, int age) {
this.name = name;
 this.age = age;
 }
 public void setHeight(int height) {
 this.height = height;
 }
 public void setSchool(String school) {
 this.school = school;
 }
 public void setHobby(String hobby) {
 this.hobby = hobby;
 }
}

客戶端使用這個對象的代碼以下：

public class Client {
 public static void main(String[] args) {
 Person person = new Person("james", 12);
 person.setHeight(170);
 person.setHobby("reading");
 person.setSchool("xxx university");
 }
}

這樣看起來完美的解決了 Person 對象構建的問題，使用起來很是優雅便捷。確實，在單一

線程的環境中這確實是一個很是好的構建對象的方法，可是若是是在多線程環境中仍有其

致命缺陷。在多線程環境中，這個對象不能安全地被構建，由於它不是不可變對象。一旦

Person 對象被構建，咱們隨時可經過 setXXX()方法改變對象的內部狀態。假設有一個線程

正在執行與 Person 對象相關的業務方法，另一個線程改變了其內部狀態，這樣獲得莫名

其妙的結果。因爲線程運行的無規律性，使得這問題有可能不能重現，這個時候真的就只

能哭了。（程序員真苦逼。。。）

Builder 方式

爲了完美地解決這個問題，下面引出本文中的主角（等等等等！）。咱們使用構建器

（Builder）來優雅、安全地構建 Person 對象。廢話不說，直接代碼：

/**

* 待構建的對象。該對象的特色：

* <ol>

* <li>須要用戶手動的傳入多個參數，而且有多個參數是可選的、順序隨意</li>

* <li>該對象是不可變的（所謂不可變，就是指對象一旦建立完成，其內部狀態不可變，

更通俗的說是其成員變量不可改變）。

* 不可變對象本質上是線程安全的。</li>

* <li>對象所屬的類不是爲了繼承而設計的。</li>

* </ol>

* 知足上面特色的對象的構建但是使用下面的 Build 方式構建。這樣構建對象有下面的好

處：

* <ol>

* <li>不須要寫多個構造函數，使得對象的建立更加便捷</li>

* <li>建立對象的過程是線程安全的</li>

* </ol>
* @author xialei
* @date 2015-5-2
*/
public class Person {

// 姓名（必填），final 修飾 name 一旦被初始化就不能再改變，保證了對象的不可變

性。

private final String name;

// 年齡（必填）

private final int age;

// 身高（選填）

private final int height;

// 畢業學校（選填）

private final String school;

// 愛好（選填）

private final String hobby;

/**

* 這個私有構造函數的做用：

* <ol>

* <li>成員變量的初始化。final 類型的變量必須進行初始化，不然沒法編譯成功</li>

* <li>私有構造函數可以保證該對象沒法從外部建立，而且 Person 類沒法被繼承</li>

* </ol>
 */
 private Person(String name, int age, int height, String school, String hobby) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.height = height;
 this.school = school;
 this.hobby = hobby;
}
 /**

* 要執行的動做

*/
 public void doSomething() {
 // TODO do what you want!!
 }
 /**

* 構建器。爲何 Builder 是內部靜態類？

* <ol>

* <li>必須是 Person 的內部類。不然，因爲 Person 的構造函數私有，不能經過 new 的

方式建立 Person 對象</li>

* <li>必須是靜態類。因爲 Person 對象沒法從外部建立，若是不是靜態類，則外部無

法引用 Builder 對象。</li>

* </ol>

* <b>注意</b>：Builder 內部成員變量要與 Person 的成員變量保持一致。

* @author xialei

*

*/

public static class Builder {

// 姓名（必填）。注意：這裏不能是 final 的

private String name;

// 年齡（必填）

private int age;

// 身高（選填）

private int height;

// 畢業學校（選填）

private String school;

// 愛好（選填）

private String hobby;
 public Builder(String name, int age) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 }
 public Builder setHeight(int height) {
 this.height = height;
return this;
 }
 public Builder setSchool(String school) {
 this.school = school;
 return this;
 }
 public Builder setHobby(String hobby) {
 this.hobby = hobby;
 return this;
 }
 /**

* 構建對象

* @return 返回待構建的對象自己

*/
 public Person build() {
 return new Person(name, age, height, school, hobby);
 }
 }
}

客戶端構建對象的方式見下面的代碼：

/**

* 使用 Person 對象的客戶端

* @author xialei
* @date 2015-5-2
*/
public class Client {
 public static void main(String[] args) {
 /*

* 經過鏈式調用的方式建立 Person 對象，很是優雅！

*/
 Person person = new Person.Builder("james", 12)
 .setHeight(170)
 .setHobby("reading")
 .build();
 person.doSomething();
 }
}

若是不想看代碼，可看下面對於上面代碼的總結：

經過 private Person(..)使得 Person 類不可被繼承

經過將 Person 類的成員變量設置爲 final 類型，使得其不可變

經過 Person 內部的 static Builder 類來構建 Person 對象

經過將 Builder 類內部的 setXXX()方法返回 Builder 類型自己，實現鏈式調用構建 Person 對

象

總結

至此，咱們就相對完美地解決這一類型的對象建立問題！下面來總結一下本文的重點。待

建立的對象特色：

須要用戶手動的傳入多個參數，而且有多個參數是可選的、順序任意

對象不可變

對象所屬的類不是爲了繼承而設計的。即類不能被繼承

依次使用的對象構建方法：

單一構造函數

多構造函數

JavaBean 方式

Builder 方式

最終，經過比較得出 Builder 方法最爲合適的解決。