如何高效地创建和使用构建器模式

Question

在我们的上一个项目中，我们最终为单元测试提供了一个共享的测试装置，这带来了很多问题。因此，在我们当前的项目中，我研究了构建器模式。我们在开发机器的内存中运行单元测试，并针对构建服务器上的数据库运行单元测试。

目前，我有一个 T4 模板，它为学生生成以下构建器：

public class StudentBuilder : Builder<Student, StudentBuilder>
{
    public StudentBuilder()
    {
        IsMale = true;
    }

    public StudentBuilder WithFirstName(string firstName)
    {
        this.FirstName = firstName;
        return this;
    }

    public StudentBuilder WithLastName(string lastName)
    {
        this.LastName = lastName;
        return this;
    }

    public StudentBuilder WithIsMale(bool isMale)
    {
        this.IsMale = isMale;
        return this;
    }

    internal override Student Construct()
    {
        Student result = new Student()
        {
            FirstName = FirstName ?? "FirstName:" + id.ToString(),
            LastName = LastName ?? "LastName:" + id.ToString(),
            IsMale = IsMale,
            Id = id,
        };

     /   return result;
    }
}

通过基类，我可以按以下方式使用它：

Student wouter = StudentBuilder.Build()
    .WithFirstName("Wouter")
    .WithLastName("de Kort");
List<Student> students = StudentBuilder.Build().Multiple(10, (builder, index) => builder.WithFirstName("FirstName" + index));

我们在构建服务器上运行集成测试，以确保一切都针对数据库运行。这意味着我们必须确保满足所有引用约束。 但随后问题就开始了。

例如，一个学生需要有一个导师，一个导师属于一所学校，一所学校属于一个城市，一个城市属于一个......。

这将导致代码如下：

StudentBuilder.Build().WithMentor(MentorBuilder.Build().WithSchool(SchoolBuilder.Build().WithCity(CityBuilder.Build()))

我应该如何优化这个？我考虑过在每个 Builder 的 Construct 方法中进行“默认构建”，但如果我要构建 10 个学生，那么这将导致 10 个城市的 10 所学校的 10 名导师......

或者也许创建像 WithAllCity 这样的方法(..)、WithAll(学校)

有什么想法吗？我实际上是否以正确的方式使用了构建器模式？导演课程有帮助吗？或者我应该从 StudentBuilder 继承类来解决这些不同的情况？

或者另一个想法，在将数据发送到数据库之前，我应该在服务层中添加更多验证吗？然后我会在针对内存数据库的单元测试中发现更多错误。

Answer 1

如果你的单元测试将使用学生的导师、导师的学校和学校的城市，我认为单元测试有代码来构建所有这些是合理的，但我建议你的单元测试可能不会测试只是一件事。让您的单元测试更加具体，这样它们就不会深入研究如此多的属性。

如果问题不是你的单元测试，而是你的学生类要求将一个导师输入到其构造函数中，并且该导师不能为空，请考虑放宽该要求以允许空导师（我想是我的偏好），或者使构建器按照您所说填写“默认”对象。如果您尝试访问默认对象的属性，您甚至可以使默认对象抛出异常，提示您单元测试需要您构建“实际”对象。

Answer 2

如果您要构建学生列表，您可以创建一个列表构建器类 - StudentsBuilder。默认情况下，构建器类将生成一个由您定义的伪随机属性的学生列表。这类似于 AutoPoco 的方法。

我发现制作自己的列表生成器 class 在定义创建行为和支持任何类型的类方面更加灵活。我使用 IList 字段创建一个构建器类（类似于面向数据的数组结构 (SoA) 方法）。

public class StudentsBuilder
{
    private int _size;
    private IList<string> _firstNames; 
    private IList<string> _lastNames;
    private IList<MentorBuilder> _mentors;

    public StudentsBuilder(int size = 10)
    {
        _size = 10;
        _firstNames = new RandomStringGenerator(size).Generate();
        _lastNames = new RandomStringGenerator(size).Generate();
        _mentors = Enumerable.Range(0, size).Select(_ => new MentorBuilder()).ToList();
    }

    public StudentsBuilder WithFirstNames(params string[] firstNames)
    {
        _firstNames = firstNames;
        return this;
    }

    public IList<Student> Build()
    {
        students = new List<Student>();
        for (int i = 0; i < size; i++)
            students.Add(new Student(_firstNames[i], _lastNames[i], _mentors[i].Build());
        return students;
    }
}

每个字段列表都使用采用 params 数组参数的单独方法进行覆盖。您还可以将字段列表公开，以便使用更奇特的 With(Actionaction) 语法来覆盖值。测试代码如下：

var students = new StudentBuilder(size: 4)
    .WithFirstNames("Jim", "John", "Jerry", "Judy")
    .Build();