Builder模式与Java语法

Builder模式是在Java中最流行的模式之一。它很简单,有助于保持对象不可变,并且可以使用 Project Lombok的@Builder
或 Immutables
等工具生成,仅举几例。

模式的流畅变体示例:

<b>public</b> <b>class</b> User {

  <b>private</b> <b>final</b> String firstName;

  <b>private</b> <b>final</b> String lastName;

  User(String firstName, String lastName) {
    <b>this</b>.firstName = firstName;
    <b>this</b>.lastName = lastName;
  }

  <b>public</b> <b>static</b> Builder builder() {
      <b>return</b> <b>new</b> Builder();
  }

  <b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> Builder {

    String firstName;
    String lastName;

    Builder firstName(String value) {
        <b>this</b>.firstName = value;
        <b>return</b> <b>this</b>;
    }

    Builder lastName(String value) {
        <b>this</b>.lastName = value;
        <b>return</b> <b>this</b>;
    }

    <b>public</b> User build() {
        <b>return</b> <b>new</b> User(firstName, lastName);
    }
  }
}

调用方式:

User.Builder builder = User.builder().firstName(<font>"Sergey"</font><font>).lastName(</font><font>"Egorov"</font><font>);

<b>if</b> (newRules) {
    builder.firstName(</font><font>"Sergei"</font><font>);
}

User user = builder.build();
</font>

解释:

  1. User class是不可变的,一旦我们实例化它就无法更改。
  2. 它的构造函数具有包私有可见性,必须使用构建器来实例化实例User。
  3. Builder的字段不是不可变的,可以在构建实例之前多次更改User。
  4. builder流利并且返回this(类型Builder)并且可以链接。

有什么问题?

继承问题

想象一下,我们想扩展User类:(banq注:其实如果User类是DDD值对象,实际是 final class,不能再被继承了)。

<b>public</b> <b>class</b> RussianUser <b>extends</b> User {
    <b>final</b> String patronymic;

    RussianUser(String firstName, String lastName, String patronymic) {
        <b>super</b>(firstName, lastName);
        <b>this</b>.patronymic = patronymic;
    }

    <b>public</b> <b>static</b> RussianUser.Builder builder() {
        <b>return</b> <b>new</b> RussianUser.Builder();
    }

    <b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> Builder <b>extends</b> User.Builder {

        String patronymic;

        <b>public</b> Builder patronymic(String patronymic) {
            <b>this</b>.patronymic = patronymic;
            <b>return</b> <b>this</b>;
        }

        <b>public</b> RussianUser build() {
            <b>return</b> <b>new</b> RussianUser(firstName, lastName, patronymic);
        }
    }
}

调用代码时会出错:

RussianUser me = RussianUser.builder()
    .firstName(<font>"Sergei"</font><font>) </font><font><i>// returns User.Builder :(</i></font><font>
    .patronymic(</font><font>"Valeryevich"</font><font>) </font><font><i>// // Cannot resolve method!出错</i></font><font>
    .lastName(</font><font>"Egorov"</font><font>)
    .build();
</font>

这里的问题是因为firstName有以下定义:

User.Builder firstName(String value) {
        <b>this</b>.value = value;
        <b>return</b> <b>this</b>;
    }

Java的编译器无法检测到this的意思是RussianUser.Builder而不是User.Builder!

我们甚至无法改变顺序:

RussianUser me = RussianUser.builder()
    .patronymic(<font>"Valeryevich"</font><font>)
    .firstName(</font><font>"Sergei"</font><font>)
    .lastName(</font><font>"Egorov"</font><font>)
    .build() </font><font><i>// compilation error! User is not assignable to RussianUser</i></font><font>
    ;
</font>

可能的解决方案:
Self typing

解决它的一种方法是添加一个泛型参数User.Builder,指示要返回的类型:

 <b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> Builder<SELF <b>extends</b> Builder<SELF>> {

    SELF firstName(String value) {
        <b>this</b>.firstName = value;
        <b>return</b> (SELF) <b>this</b>;
    }

并将其设置为RussianUser.Builder:

<b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> Builder <b>extends</b> User.Builder<RussianUser.Builder> {

它现在有效:

RussianUser.builder()
    .firstName(<font>"Sergei"</font><font>) </font><font><i>// returns RussianUser.Builder :)</i></font><font>
    .patronymic(</font><font>"Valeryevich"</font><font>) </font><font><i>// RussianUser.Builder</i></font><font>
    .lastName(</font><font>"Egorov"</font><font>) </font><font><i>// RussianUser.Builder</i></font><font>
    .build(); </font><font><i>// RussianUser</i></font><font>
</font>

它还适用于多级继承:

<b>class</b> A<SELF <b>extends</b> A<SELF>> {

    SELF self() {
        <b>return</b> (SELF) <b>this</b>;
    }
}

<b>class</b> B<SELF <b>extends</b> B<SELF>> <b>extends</b> A<SELF> {}

<b>class</b> C <b>extends</b> B<C> {}

那么,问题解决了吗?好吧,不是真的… 基本类型不能轻易实例化!

因为它使用递归泛型定义,所以我们有一个递归问题!

new A<A<A<A<A<A<A<…>>>>>>>()

但是,它可以解决( 除非你使用Kotlin
):

A a = new A<>();

在这里,我们依赖于Java的原始类型和钻石运算符<>。

但是,正如所提到的,它不适用于其他语言,如Kotlin或Scala,并且一般来说是这是一种黑客方式。

理想的解决方案:使用Java的Self typing

在继续阅读之前,我应该警告你:这个解决方案不存在,至少现在还没有。拥有它会很好,但目前我不知道任何JEP。PS谁知道如何提交JEP?;)

Self typing作为语言功能存在于Swift等语言中。

想象一下以下虚构的Java伪代码示例:

<b>class</b> A {

    @Self
    <b>void</b> withSomething() {
        System.out.println(<font>"something"</font><font>);
    }
}

<b>class</b> B <b>extends</b> A {
    @Self
    <b>void</b> withSomethingElse() {
        System.out.println(</font><font>"something else"</font><font>);
    }
}
</font>

调用:

<b>new</b> B()
    .withSomething() <font><i>// replaced with the receiver instead of void</i></font><font>
    .withSomethingElse();
</font>

如您所见,问题可以在编译器级别解决。事实上,有像 Manifold的@Self
这样 的
javac编译器插件

真正的解决方案:想一想

但是,如果不是试图解决返回类型问题,我们…删除类型?

<b>public</b> <b>class</b> User {

  <font><i>// ...</i></font><font>

    <b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> Builder {

        String firstName;
        String lastName;

        <b>void</b> firstName(String value) {
            <b>this</b>.firstName = value;
        }

        <b>void</b> lastName(String value) {
            <b>this</b>.lastName = value;
        }

        <b>public</b> User build() {
            <b>return</b> <b>new</b> User(firstName, lastName);
        }
    }
}
<b>public</b> <b>class</b> RussianUser <b>extends</b> User {

    </font><font><i>// ...</i></font><font>

    <b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> Builder <b>extends</b> User.Builder {

        String patronymic;

        <b>public</b> <b>void</b> patronymic(String patronymic) {
            <b>this</b>.patronymic = patronymic;
        }

        <b>public</b> RussianUser build() {
            <b>return</b> <b>new</b> RussianUser(firstName, lastName, patronymic);
        }
    }
}
</font>

调用方式:

RussianUser.Builder b = RussianUser.builder();
b.firstName(<font>"Sergei"</font><font>);
b.patronymic(</font><font>"Valeryevich"</font><font>);
b.lastName(</font><font>"Egorov"</font><font>);
RussianUser user = b.build(); </font><font><i>// RussianUser</i></font><font>
</font>

你可能会说,“这不是方便而且冗长,至少在Java中”。我同意,但……这是Builder的问题吗?

还记得我说过这个Builder是可变的吗?那么,为什么不利用它呢!

让我们将以下内容添加到我们的基础构建器中:

<b>public</b> <b>class</b> User {

  <font><i>// ...</i></font><font>

    <b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> Builder {
        <b>public</b> Builder() {
            <b>this</b>.configure();
        }

        <b>protected</b> <b>void</b> configure() {}
</font>

并使用我们的构建器作为匿名对象:

RussianUser user = <b>new</b> RussianUser.Builder() {
    @Override
    <b>protected</b> <b>void</b> configure() {
        firstName(<font>"Sergei"</font><font>); </font><font><i>// from User.Builder</i></font><font>
        patronymic(</font><font>"Valeryevich"</font><font>); </font><font><i>// From RussianUser.Builder</i></font><font>
        lastName(</font><font>"Egorov"</font><font>); </font><font><i>// from User.Builder</i></font><font>
    }
}.build();
</font>

继承不再是一个问题,但它仍然有点冗长。

这里是Java的另一个“特性”派上用场: Double brace initialization/双大括号初始化

这里我们使用初始化块来设置字段。Swing / Vaadin人可能认识到这种模式;)

有些人不喜欢它(随意评论为什么,顺便说一句)。我不会在应用程序的性能关键部分使用它,但如果是,比方说,测试,那么这种方法似乎标记了所有检查:

  1. 可以与从Mammoths Age开始的任何Java版本一起使用。
  2. 对其他JVM语言友好。
  3. 简洁。
  4. 语言的本机特性,而不是黑客。

结论

我们已经看到,虽然Java不提供自键型语法,但我们可以通过使用Java的另一个功能来解决问题,而不会破坏替代JVM语言的体验。

虽然一些开发人员似乎认为双大括号初始化是一种反模式,但它实际上似乎对某些用例有其价值。毕竟,这只是匿名类中构造函数定义的糖。

原文 

https://www.jdon.com/51691

本站部分文章源于互联网,本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供。如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。

PS:推荐一个微信公众号: askHarries 或者qq群:474807195,里面会分享一些资深架构师录制的视频录像:有Spring,MyBatis,Netty源码分析,高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理,JVM性能优化这些成为架构师必备的知识体系。还能领取免费的学习资源,目前受益良多

转载请注明原文出处:Harries Blog™ » Builder模式与Java语法

赞 (0)
分享到:更多 ()

评论 0

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址