转载

使用Builder设计模式实现不变性 - DZone Java

Effective Java的一条建议是，除非有充分的理由让它们变得可变，否则你应该让你的类不可变。如果一个类不能成为不可变的，那么尽可能地限制它的可变性。不可变类定义了一旦创建，就永远不会改变其状态的对象。所有状态信息都是在构造对象时提供的，并且在对象的生命周期内不会改变。

我们为什么要编写不可变类？

不可变类提供了许多优于可变类的优点。这些是：

不可变对象简单易用，因为它只能处于一个状态，即创建它的状态。
它们本质上是线程安全的，即它们不需要同步。
不可变类的对象可以自由共享。例如，Boolean类重用其现有实例TRUE和FALSE，每当调用Boolean.valueOf方法时，它都会为您提供已创建的实例。

创建一个不可变类

一个简单的不可变类可以是这样的：

<b>public</b> <b>final</b> <b>class</b> User {
    <b>private</b> <b>final</b> String username;
    <b>private</b> <b>final</b> String password;

    <b>public</b> User(String username, String password) {
        <b>this</b>.username = username;
        <b>this</b>.password = password;
    }

    <b>public</b> String getUsername() {
        <b>return</b> username;
    }

    <b>public</b> String getPassword() {
        <b>return</b> password;
    }
}

这个类是不可变的，因为：

它不提供setter方法或mutator。
Class不能扩展，因为它是最终的。这也可以通过使构造函数私有来完成。
class的字段都是最终的和私人的。

值得注意的是，这个类非常简单，只有两个字段。在我们的实际应用程序的大多数类中，有两个以上的字段。此外，大多数这些字段对于对象创建不是必需的。例如，真实应用程序中的用户将具有用户名，密码，名字，姓氏，creationDate，emailAddress等，但是对于此处的用户创建，仅需要用户名和密码。所以，我们设计我们的类如下所示：

<b>final</b> <b>class</b> User {
    <b>private</b> <b>final</b> String username;
    <b>private</b> <b>final</b> String password;
    <b>private</b> String firstname;
    <b>private</b> String lastname;
    <b>private</b> String email;
    <b>private</b> Date creationDate;

    <b>public</b> User(String username, String password) {
        <b>this</b>.username = username;
        <b>this</b>.password = password;
        creationDate = <b>new</b> Date();
    }

    <b>public</b> String getUsername() {
        <b>return</b> username;
    }

    <b>public</b> String getPassword() {
        <b>return</b> password;
    }

    <b>public</b> String getFirstname() {
        <b>return</b> firstname;
    }

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

    <b>public</b> String getLastname() {
        <b>return</b> lastname;
    }

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

    <b>public</b> String getEmail() {
        <b>return</b> email;
    }

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

    <b>public</b> Date getCreationDate() {
        <b>return</b> <b>new</b> Date(creationDate.getTime());
    }
}

这个类不是不可变的，因为它有mutators，即setter。因此，可以在创建后修改此类的实例。这种方法的缺点是，对象可能处于不一致的状态，通过它们的构造方式，你必须付出额外的努力来确保线程安全。

Builder Design Pattern来救援

据Gof说：

构建器模式将复杂对象的构造与其表示分开，以便相同的构造过程可以创建不同的表示。

构建器设计模式为您提供了构建复杂不可变对象的方法。过程是：

客户端使用所有必需参数调用构造函数（或静态工厂）并获取构建器对象。
客户端调用setter之类的方法来设置每个感兴趣的可选参数。
最后，客户端调用构建方法来生成不可变的对象。

不可变的用户：

<b>public</b> <b>class</b> ImmutableUser {
    <b>private</b> <b>final</b> String username;
    <b>private</b> <b>final</b> String password;
    <b>private</b> <b>final</b> String firstname;
    <b>private</b> <b>final</b> String lastname;
    <b>private</b> <b>final</b> String email;
    <b>private</b> <b>final</b> Date creationDate;

    <b>private</b> ImmutableUser(UserBuilder builder) {
        <b>this</b>.username = builder.username;
        <b>this</b>.password = builder.password;
        <b>this</b>.creationDate = builder.creationDate;
        <b>this</b>.firstname = builder.firstname;
        <b>this</b>.lastname = builder.lastname;
        <b>this</b>.email = builder.email;
    }

    <b>public</b> String getUsername() {
        <b>return</b> username;
    }

    <b>public</b> String getPassword() {
        <b>return</b> password;
    }

    <b>public</b> String getFirstname() {
        <b>return</b> firstname;
    }

    <b>public</b> String getLastname() {
        <b>return</b> lastname;
    }

    <b>public</b> String getEmail() {
        <b>return</b> email;
    }

    <b>public</b> Date getCreationDate() {
        <b>return</b> <b>new</b> Date(creationDate.getTime());
    }

    <b>public</b> <b>static</b> <b>class</b> UserBuilder {
        <b>private</b> <b>final</b> String username;
        <b>private</b> <b>final</b> String password;
        <b>private</b> <b>final</b> Date creationDate;
        <b>private</b> String firstname;
        <b>private</b> String lastname;
        <b>private</b> String email;

        <b>public</b> UserBuilder(String username, String password) {
            <b>this</b>.username = username;
            <b>this</b>.password = password;
            <b>this</b>.creationDate = <b>new</b> Date();
        }

        <b>public</b> UserBuilder firstName(String firsname) {
            <b>this</b>.firstname = firsname;
            <b>return</b> <b>this</b>;
        }

        <b>public</b> UserBuilder lastName(String lastname) {
            <b>this</b>.lastname = lastname;
            <b>return</b> <b>this</b>;
        }

        <b>public</b> UserBuilder email(String email) {
            <b>this</b>.email = email;
            <b>return</b> <b>this</b>;
        }

        <b>public</b> ImmutableUser build() {
            <b>return</b> <b>new</b> ImmutableUser(<b>this</b>);
        }
    }
}

您还应检查构建方法中的不变量，如果任何属性无效，则抛出IllegalStateException。这将确保对象在实例化后处于可工作状态。

<b>public</b> <b>static</b> <b>void</b> main(String[] args) {
      ImmutableUser user = <b>new</b> ImmutableUser.UserBuilder(<font>"shekhar"</font><font>, </font><font>"password"</font><font>).firstName
                (</font><font>"shekhar"</font><font>).lastName(</font><font>"gulati"</font><font>).email(</font><font>"shekhargulati84@gmail.com"</font><font>).build();
}
</font>

通过这种方式，您可以构建一个不可变的复杂对象，并具有不可变对象的所有优点。

原文 https://www.jdon.com/51604

正文到此结束