
本文探讨 php 中构建器模式与不可变性的本质矛盾,指出纯不可变构建器在实践中不可行,并提供兼顾可读性、灵活性与合理不变性的实用方案——通过返回新实例而非修改自身来实现逻辑不可变。
在面向对象设计中,“构建器模式”(Builder Pattern)常用于简化复杂对象的创建过程,尤其适用于参数众多、部分可选的场景;而“不可变性”(Immutability)则强调对象一旦构造完成,其状态便不可更改。乍看之下,二者目标冲突:构建器需逐步设置属性,而不可变对象禁止任何状态变更。
但关键在于——不可变性应作用于最终产物,而非构建过程本身。真正的不可变构建器并非要求 Builder 实例自身不可变(这会使其无法链式调用),而是确保每次调用如 withName() 或 withId() 都返回一个全新的、状态确定的新构建器实例,原实例保持不变。这才是符合语义的“逻辑不可变”(value-level immutability)。
✅ 正确实现:值语义 + 不可变副本
自 php 8.2 起,readonly 属性配合构造器参数提升(constructor Property promotion)和只读数组支持,使该模式变得简洁可靠:
id, $this->email, $this->roles); } public function withId(int $id): self { return new self($this->name, $id, $this->email, $this->roles); } public function withEmail(?string $email): self { return new self($this->name, $this->id, $email, $this->roles); } public function withRole(string $role): self { $roles = [...$this->roles, $role]; return new self($this->name, $this->id, $this->email, $roles); } public function build(): array { return [ 'name' => $this->name, 'id' => $this->id, 'email' => $this->email, 'roles' => $this->roles, ]; } } // 使用示例:全程无副作用,每次调用都产生新实例 $user = (new UserBuilder()) ->withName('Alice') ->withId(42) ->withEmail('alice@example.com') ->withRole('user') ->withRole('admin') ->build(); print_r($user); // 输出: // Array ( // [name] => Alice // [id] => 42 // [email] => alice@example.com // [roles] => Array ([0] => user, [1] => admin) // )
⚠️ 注意事项与权衡
- 性能考量:频繁克隆对象会产生额外内存开销。对高性能敏感场景(如高频循环构建),可权衡是否采用“半不可变”策略(如仅保证 build() 后不可变,构建中允许内部可变,但对外不暴露修改接口)。
- 深拷贝陷阱:若属性含嵌套对象或资源(如 DateTime、Closure),需手动处理深拷贝逻辑,否则仍可能意外共享状态。
- 类型安全增强:结合 PHP 8.3+ 的 enum 和 readonly 类,或使用静态分析工具(如 PHPStan)校验构建路径,可进一步强化契约保障。
- 不必强求绝对不可变:正如答案所强调——理论是为理解服务,而非枷锁。若构建器仅作为临时工具、生命周期极短且不被共享,适度的内部可变性(如你第一个示例)完全可接受,且更直观高效。
✅ 总结
- 真正的“不可变构建器”,核心是方法调用不改变当前实例,而是返回新实例;
- 利用 readonly 属性 + 构造器参数 + 显式 new self(…) 是 PHP 当前最清晰、最安全的实现方式;
- 不必因追求理论完美而牺牲可维护性;明确构建器的职责边界(它只是通往不可变值的桥梁),比纠结其自身是否“100% 不可变”更有实践价值。