Effective Java 項目 2：面對多個建構子參數時應考慮 Builder 模式

問題背景

當類別擁有多個可選參數時，傳統上有三種處理方式：重疊建構子、JavaBeans 模式、Builder 模式。前兩者皆有明顯缺陷。

方式一：重疊建構子模式

提供多個建構子，參數遞增。缺點：參數多時難以閱讀，且參數順序顛倒編譯器不報錯，執行期才出錯。

public class NutritionFacts1 {
    private int a1, a2, a3, a4;
    public NutritionFacts1(int a1, int a2) { this(a1, a2, 0); }
    public NutritionFacts1(int a1, int a2, int a3) { this(a1, a2, a3, 0); }
    public NutritionFacts1(int a1, int a2, int a3, int a4) { ... }
}

方式二：JavaBeans 模式

無參建構子 + setter 方法。缺點：物件構建過程分散在多個呼叫中，可能處於不一致狀態，需額外努力保證執行緒安全。

public class NutritionFacts2 {
    private int a1 = -1, a2 = -1, a3, a4;
    public NutritionFacts2() { }
    public void setA1(int a1) { this.a1 = a1; }
    // ... 其他 setter
}

方式三：Builder 模式（推薦）

結合了建構子的安全性與 JavaBeans 的可讀性：

1. 用必要參數呼叫建構子獲取 Builder 物件。
2. 以 setter 風格的方法設定可選參數（回傳 this 支援鏈式調用）。
3. 呼叫無參 build() 產生不可變物件。

public class NutritionFacts3 {
    private final int a1, a2, a3, a4;
    public static class Builder {
        private final int a1, a2;
        private int a3 = 0, a4 = 0;
        public Builder(int a1, int a2) { this.a1 = a1; this.a2 = a2; }
        public Builder setA3(int a3) { this.a3 = a3; return this; }
        public Builder setA4(int a4) { this.a4 = a4; return this; }
        public NutritionFacts3 build() { return new NutritionFacts3(this); }
    }
    private NutritionFacts3(Builder b) { a1 = b.a1; a2 = b.a2; a3 = b.a3; a4 = b.a4; }
}

用法：

NutritionFacts3 nf = new NutritionFacts3.Builder(1, 2).setA3(3).setA4(4).build();

Builder 模式適用於參數較多、尤其是可選參數眾多的場景，能確保物件創建的原子性與不可變性。