如何在Builder设计模式中实现方法的条件可见性？

要实现调用顺序限制，最优方案是编译期强制校验，通过拆分不同阶段的接口来控制不同阶段可访问的方法，完全避免非法调用的可能，比运行时抛异常的方案体验好得多。

实现原理 #

我们把Builder的调用流程拆成两个阶段，每个阶段对应独立的接口：

• 初始阶段：仅暴露a()方法，调用a()后会进入下一阶段
• 调用a()后的阶段：才暴露b()方法，允许调用b()或者结束调用

代码实现 #

1. 定义阶段接口 #

// 初始阶段接口：仅允许调用a()方法
public interface InitialBuilder {
    PostABuilder a();
}

// 已调用a()后的阶段接口：允许调用b()方法
public interface PostABuilder {
    PostABuilder b();
    // 如果需要最终生成目标对象，也可以在这里定义build()方法
    // Target build();
}

2. 实现Builder实体类 #

public class ConcreteBuilder implements InitialBuilder, PostABuilder {
    // 存放业务参数
    private String configA;
    private String configB;

    // 构造方法私有，禁止外部直接实例化
    private ConcreteBuilder() {}

    // 对外唯一入口：返回初始阶段接口，强制用户只能先调用a()
    public static InitialBuilder create() {
        return new ConcreteBuilder();
    }

    @Override
    public PostABuilder a() {
        // 原有a()的业务逻辑
        this.configA = "a方法配置完成";
        return this;
    }

    @Override
    public PostABuilder b() {
        // 原有b()的业务逻辑
        this.configB = "b方法配置完成";
        return this;
    }
}

调用效果 #

合法调用可以正常编译执行：

// 合法调用1：仅调用a()
ConcreteBuilder.create().a();
// 合法调用2：先a再b
ConcreteBuilder.create().a().b();

所有非法调用在编码阶段就会被IDE提示错误，完全无法通过编译：

// 编译报错：InitialBuilder接口中不存在b()方法
ConcreteBuilder.create().b();
// 同上，第一步根本找不到b()方法，无法写出b().a()的调用链
ConcreteBuilder.create().b().a();

备选运行时实现（不推荐） #

如果不想调整接口结构，也可以在b()方法中加状态校验，未调用a()就直接抛异常，但这种方案只能在运行时发现问题，体验较差：

public class Builder {
    private boolean hasCalledA = false;

    public Builder a() {
        hasCalledA = true;
        // 原有逻辑
        return this;
    }

    public Builder b() {
        if (!hasCalledA) {
            throw new IllegalStateException("必须先调用a()方法才能调用b()");
        }
        // 原有逻辑
        return this;
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Paul