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 其實(shí)這個(gè)問(wèn)題很多人都進(jìn)行過(guò)解答，也有很多小伙伴在Java四大名著之一的《Effective Java》中的第1～5小節(jié)了解過(guò)，不過(guò)我還是想結(jié)合自己的理解對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和歸納，談?wù)劄槭裁磿?huì)最終選擇構(gòu)建器來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的目的。

在 Java 中有多種方式可以創(chuàng)建對(duì)象，總結(jié)起來(lái)主要有下面的 4 種方式：

正常創(chuàng)建：通過(guò) new 操作符

反射創(chuàng)建：調(diào)用 Class 或 java.lang.reflect.Constructor 的 newInstance()方法

克隆創(chuàng)建：調(diào)用現(xiàn)有對(duì)象的 clone()方法

發(fā)序列化：調(diào)用 java.io.ObjectInputStream 的 getObject()方法反序列化

Java 對(duì)象的創(chuàng)建方式是其語(yǔ)法明確規(guī)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(lái)創(chuàng)建對(duì)象，所以本文只能說(shuō)是構(gòu)建對(duì)象，而非創(chuàng)建對(duì)象也。

假設(shè)有這樣一個(gè)場(chǎng)景，現(xiàn)在要構(gòu)建一個(gè)大型的對(duì)象，這個(gè)對(duì)象包含許多個(gè)參數(shù)的對(duì)象，有些參數(shù)有些是必填的，有些則是選填的。那么如何構(gòu)建優(yōu)雅、安全地構(gòu)建這個(gè)對(duì)象呢?

01 單一構(gòu)造函數(shù)

通常，我們第一反應(yīng)能想到的就是單一構(gòu)造函數(shù)方式。直接 new 的方式構(gòu)建，通過(guò)構(gòu)造函數(shù)來(lái)傳遞參數(shù)，見下面的代碼：

/*** 
* 單一構(gòu)造函數(shù) 
*/ 
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(yè)學(xué)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(gòu)建方式有下面的缺點(diǎn)：

有些參數(shù)是可以選填的（如 height, school），在構(gòu)建 Person 的時(shí)候必須要傳入可能并不需要的參數(shù)。

現(xiàn)在上面才 5 個(gè)參數(shù)，構(gòu)造函數(shù)就已經(jīng)非常長(zhǎng)了。如果是 20 個(gè)參數(shù)，構(gòu)造函數(shù)都可以直接上天了！

構(gòu)建的這樣的對(duì)象非常容易出錯(cuò)。

客戶端必須要對(duì)照 Javadoc 或者參數(shù)名來(lái)講實(shí)參傳入對(duì)應(yīng)的位置。如果參數(shù)都是 String 類型的，一旦傳錯(cuò)參數(shù)，編譯是不會(huì)報(bào)錯(cuò)的，但是運(yùn)行結(jié)果卻是錯(cuò)誤的。

02 多構(gòu)造函數(shù)

對(duì)于第 1 個(gè)問(wèn)題，我們可以通過(guò)構(gòu)造函數(shù)重載來(lái)解決。見下面的代碼：

/*** 
* 多構(gòu)造函數(shù) 
*/ 
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(yè)學(xué)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(shí)能在一定程度上降低構(gòu)造函數(shù)的長(zhǎng)度，但是卻有下面的缺陷：

導(dǎo)致類過(guò)長(zhǎng)。這種方式會(huì)使得 Person 類的構(gòu)造函數(shù)成階乘級(jí)增長(zhǎng)。按理來(lái)說(shuō)，應(yīng)該要寫的構(gòu)造函數(shù)數(shù)是可選成員變量的組合數(shù)（實(shí)際并沒有這么多，原因見第 2 點(diǎn)）。如果讓我調(diào)用這樣的類，絕對(duì)會(huì)在心里默念 xx!!

有些參數(shù)組合無(wú)法重構(gòu)。因?yàn)?Java 中重載是有限制的，相同方法簽名的方法不能構(gòu)成重載，編譯時(shí)無(wú)法通過(guò)。譬如包含（name, age, school）和(name, age, hobby)的構(gòu)造函數(shù)是不能重載的，因?yàn)?shcool 和 hobby 同為 String 類型。Java 只認(rèn)變量的類型，管你變量是什么含義呢。

03 JavaBean方式

上面的方法不行，莫急！還有法寶——JavaBean。一個(gè)對(duì)象的構(gòu)建通過(guò)多個(gè)方法來(lái)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(yè)學(xué)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(gè)對(duì)象的代碼如下： 
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(lái)完美的解決了 Person 對(duì)象構(gòu)建的問(wèn)題，使用起來(lái)非常優(yōu)雅便捷。確實(shí)，在單一線程的環(huán)境中這確實(shí)是一個(gè)非常好的構(gòu)建對(duì)象的方法，但是如果是在多線程環(huán)境中仍有其致命缺陷。在多線程環(huán)境中，這個(gè)對(duì)象不能安全地被構(gòu)建，因?yàn)樗皇遣豢勺儗?duì)象。一旦Person 對(duì)象被構(gòu)建，我們隨時(shí)可通過(guò) setXXX()方法改變對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。假設(shè)有一個(gè)線程正在執(zhí)行與 Person 對(duì)象相關(guān)的業(yè)務(wù)方法，另外一個(gè)線程改變了其內(nèi)部狀態(tài)，這樣得到莫名其妙的結(jié)果。由于線程運(yùn)行的無(wú)規(guī)律性，使得這問(wèn)題有可能不能重現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候真的就只能哭了。

04 Builder方式

為了完美地解決這個(gè)問(wèn)題，下面引出本文中的主角（等等等等?。?。我們使用構(gòu)建器（Builder）來(lái)優(yōu)雅、安全地構(gòu)建 Person 對(duì)象。廢話不說(shuō)，直接代碼：

/** 
* 待構(gòu)建的對(duì)象。該對(duì)象的特點(diǎn)： 
* <ol> 
* <li>需要用戶手動(dòng)的傳入多個(gè)參數(shù)，并且有多個(gè)參數(shù)是可選的、順序隨意</li> 
* <li>該對(duì)象是不可變的（所謂不可變，就是指對(duì)象一旦創(chuàng)建完成，其內(nèi)部狀態(tài)不可變， 
更通俗的說(shuō)是其成員變量不可改變）。* 不可變對(duì)象本質(zhì)上是線程安全的。</li> 
* <li>對(duì)象所屬的類不是為了繼承而設(shè)計(jì)的。</li> 
* </ol> 
* 滿足上面特點(diǎn)的對(duì)象的構(gòu)建可是使用下面的 Build 方式構(gòu)建。這樣構(gòu)建對(duì)象有下面的好 
處： 
* <ol> 
* <li>不需要寫多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，使得對(duì)象的創(chuàng)建更加便捷</li> 
* <li>創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程是線程安全的</li> 
* </ol> 
* @author xiaoyu 
* @date 2020-10-25 
*/ 
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(duì)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(yè)學(xué)校（選填） 
private final String school; 
// 愛好（選填） 
private final String hobby; 
/** 
* 這個(gè)私有構(gòu)造函數(shù)的作用： 
* <ol> 
* <li>成員變量的初始化。final 類型的變量必須進(jìn)行初始化，否則無(wú)法編譯成功</li> 
* <li>私有構(gòu)造函數(shù)能夠保證該對(duì)象無(wú)法從外部創(chuàng)建，并且 Person 類無(wú)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(zhí)行的動(dòng)作 
*/ 
public void doSomething() { 
// TODO do what you want!! 
} 
/** 
* 構(gòu)建器。為什么 Builder 是內(nèi)部靜態(tài)類？ 
* <ol> 
* <li>必須是 Person 的內(nèi)部類。否則，由于 Person 的構(gòu)造函數(shù)私有，不能通過(guò) new 的 
方式創(chuàng)建 Person 對(duì)象</li> 
* <li>必須是靜態(tài)類。由于 Person 對(duì)象無(wú)法從外部創(chuàng)建，如果不是靜態(tài)類，則外部無(wú) 
法引用 Builder 對(duì)象。</li> 
* </ol> 
* <b>注意</b>：Builder 內(nèi)部成員變量要與 Person 的成員變量保持一致。 
* @author xiaoyu 
* 
*/ 
public static class Builder { 
// 姓名（必填）。注意：這里不能是 final 的 
private String name; 
// 年齡（必填） 
private int age; 
// 身高（選填） 
private int height; 
// 畢業(yè)學(xué)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(gòu)建對(duì)象 
* @return 返回待構(gòu)建的對(duì)象本身 
*/ 
public Person build() { 
return new Person(name, age, height, school, hobby); 
} } } 

客戶端構(gòu)建對(duì)象的方式見下面的代碼：

/** 
* 使用 Person 對(duì)象的客戶端 
* @author xiaoyu 
* @date 2020-10-25 
*/ 
public class Client { 
public static void main(String[] args) { 
/* 
* 通過(guò)鏈?zhǔn)秸{(diào)用的方式創(chuàng)建 Person 對(duì)象，非常優(yōu)雅！ 
*/ 
Person person = new Person.Builder("james", 12) 
.setHeight(170) 
.setHobby("reading") 
.build(); 
person.doSomething(); 
} } 

如果不想看代碼，可看下面對(duì)于上面代碼的總結(jié)：

通過(guò) private Person(..)使得 Person 類不可被繼承

通過(guò)將 Person 類的成員變量設(shè)置為 final 類型，使得其不可變

通過(guò) Person 內(nèi)部的 static Builder 類來(lái)構(gòu)建 Person 對(duì)象

通過(guò)將 Builder 類內(nèi)部的 setXXX()方法返回 Builder 類型本身，實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)秸{(diào)用構(gòu)建 Person 對(duì) 象

總結(jié)

至此，我們就相對(duì)完美地解決這一類型的對(duì)象創(chuàng)建問(wèn)題！下面來(lái)總結(jié)一下本文的重點(diǎn)。待創(chuàng)建的對(duì)象特點(diǎn)：

需要用戶手動(dòng)的傳入多個(gè)參數(shù)，并且有多個(gè)參數(shù)是可選的、順序任意

對(duì)象不可變

對(duì)象所屬的類不是為了繼承而設(shè)計(jì)的。即類不能被繼承

依次使用的對(duì)象構(gòu)建方法：

單一構(gòu)造函數(shù)

多構(gòu)造函數(shù)

JavaBean 方式

Builder 方式

最終，通過(guò)比較得出 Builder 方法最為合適的解決。