Effective Java 第 2 版：第 2 章 オブジェクトの生成と消滅 項目 2
数多くのコンストラクタパラメータに直面したときはビルダーを検討する
多くのフィールドを持ち、それに伴って多くのコンストラクタパラメータを持つクラスは、初期化のコードを書くときに煩雑であったり、可読性に難があることが多い。 このときに、ビルダーパターンを適用することの利点と欠点について述べられている。
ビルダーパターンは、ビルダーオブジェクトを使って、オブジェクトの構築を行う。 この項では、ビルダーオブジェクトによって初期化を行い、不変なオブジェクトを生成する。
ビルダーパターンの利点
ビルダーパターンを使ったクラスを以下に示す。
public class Person {
private final String name;
private final int age;
private final int height;
private final int weight;
public static class Builder {
// name は必須、その他は任意
private final String name;
private int age = 20;
private int height = 165;
private int weight = 55;
public Builder(String name) {
this.name = name;
}
public Builder age(int val) {
age = val;
return this;
}
public Builder height(int val) {
height = val;
return this;
}
public Builder weight(int val) {
weight = val;
return this;
}
public Person build() {
return new Person(this);
}
}
public Person(Builder builder) {
this.name = builder.name;
this.age = builder.age;
this.height = builder.height;
this.weight = builder.weight;
}
}クラス Builder がビルダーの役割を果たす Person 内の static メンバークラスである。
クラス Person は、フィールドが final であることと、外部からフィールドに書き込みできるメソッドがないことから、不変であるといえる。
setter は自分自身を返すため、オブジェクト生成時に、以下のようにメソッドを次々とつなげて書くことができる。
Person Taro = new Person.Builder("Taro").height(175)
.weight(65)
.age(30)
.build();このコードを見ると、必須パラメータはビルダーのコンストラクタに渡しつつ、さらにオプションパラメータを自由に初期化できることがわかる。 さらに、各パラメータの名前と値がペアになって並んでいるため、読みやすい。
ビルダーの欠点
ビルダーの欠点として、生成時のコストや、オプションパラメータが少ないときの冗長さが挙げられる。
その他
- 各パラメータに対する不変式を満たすか検査し、不変式が破られれば
IllegalStateExceptionを投げるべき - ビルダーは setter を複数使ってオブジェクトを初期化できるため、可変長パラメータを複数個持てる
- ビルダーを複数のオブジェクトの構築に使い回せる
- ビルダーに何らかの情報を持たせておいて、オブジェクト構築ごとにその変化させるなどして利用できる
- ジェネリクスを用いたビルダーインタフェースと境界ワイルドカード型によって Abstract Factory パターンを実現できる
まとめ
オプションパラメータを多く持つクラスの設計時には、ビルダーパターンを使うとうまくいくことがある。 ビルダーパターンにより、オブジェクト構築処理の読みやすさ、書きやすさが向上する。