【设计模式笔记】（二）- Builder模式
1.简述
Builder模式也就是建造者模式，先说定义，将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
首先，将复杂对象的创建过程和部件的表示分离出来，其实就是把创建过程和自身的部件解耦，使得构建过程和部件都可以自由扩展，两者之间的耦合降到最低。然后，再是相同的构建过程可以创建不同的表示，相同的组合也可以通过不同的部件创建出不同的对象。
可能使用场景
- 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果时
- 多个部件（代码中就对应类的属性），都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时
- 初始化一个对象特别复杂，参数多且很多参数都具有默认值时
这只是举几个比较合适的例子而已
2.实现
- Product —— 产品的抽象类
- Builder —— 抽象Builder类，规范产品的组件
- ConcreteBuilder —— 具体的Builder类，实现具体的组建过程
- Director —— 统一组装过程
看到这里可能回觉得这个模式怎么和android平时使用的不太一样啊！Builder一般不是只有Product和Builder么？
关于这点，有度娘过一下Builder模式，基本介绍都是这种结构，相对标准，这个标准的意思就是帮助学习该设计模式，并不是指一种用法，毕竟设计模式还是需要灵活使用。而没有Director该环节的实现方式就是对Builder模式的一种简化。
这是一个手机配置简化的抽象类，设置CPU、OS以、内存大小以及运存大小
public abstract class Phone {
protected String mCPU;
protected String mOS;
protected int mMemorySize;
protected int mStorageSize;
public abstract void setCPU();
public abstract void setOS();
public void setMemorySize(int memorySize) {
this.mMemorySize = memorySize;
}
public void setStorageSize(int storageSize) {
this.mStorageSize = storageSize;
}
@Override
public String toString() {
return "{ \n CPU : " + mCPU + "\n OS : " + mOS +
" \n MemorySize : " + mMemorySize + "GB" +
" \n StorageSize : " + mStorageSize + "GB \n}";
}
}
具体的IPhoneX的类，由于CPU和系统是固定，而内存和运存运存可选。
public class IPhoneX extends Phone {
public IPhoneX(){}
@Override
public void setCPU() {
mCPU = "A11";
}
@Override
public void setOS() {
mOS = "iOS 11";
}
}
抽象的Builder类，作为主要隔离作用的类，Phone的API的每一个方法都有对应的build方法，并都返回自身来实现链式API。
public abstract class Builder {
//设置CPU
public abstract Builder buildCPU();
//设置系统
public abstract Builder buildOS();
//设置运存大小
public abstract Builder buildMemorySize(int memorySize);
//设置储存大小
public abstract Builder buildStorageSize(int storageSize);
//创建一个Phone对象
public abstract Phone create();
}
IPhoneXBuilder，具体的Builder类
public class IPhoneXBuilder extends Builder {
private IPhoneX mIPhoneX = new IPhoneX();
@Override
public Builder buildCPU() {
mIPhoneX.setCPU();
return this;
}
@Override
public Builder buildOS() {
mIPhoneX.setOS();
return this;
}
@Override
public Builder buildMemorySize(int memorySize) {
mIPhoneX.setMemorySize(memorySize);
return this;
}
@Override
public Builder buildStorageSize(int storageSize) {
mIPhoneX.setStorageSize(storageSize);
return this;
}
@Override
public Phone create() {
return mIPhoneX;
}
}
Director类，负责构造Phone
public class Director {
Builder mBuilder = null;
public Director(Builder builder){
mBuilder = builder;
}
public void construct(int memorySize,int storageSize){
mBuilder.buildCPU()
.buildOS()
.buildMemorySize(memorySize)
.buildStorageSize(storageSize);
}
}
下面是测试代码
//构建器
Builder builder = new IPhoneXBuilder();
//Director
Director director = new Director(builder);
//封装构建过程
director.construct(6,256);
//构建Phone，输出相关信息
Log.i(TAG, builder.create().toString());
通过具体的IPhoneXBuilder类构建IPhoneX对象，Director封装了构建Phone对象的过程，隐藏构建的细节。Builder和Director两个部分起到了将对象的构建过程和对象的表示分离的作用。
之前也提到过，真是开发中Director类一般会省略，直接使用Builder，采用链式API进行组装，在使用Buidler模式的过程中更加有效。
3.Android源码中得Builder模式实现
首先想到的就是AlertDialog.Builder,AlertDialog.Builder其实是AlertDialog的静态内部类，所有的dialog属性都暂存在AlertController.AlertParams的一个final对象中，以此来做到一个Builder对象只组装一次，却能构建出多个属性相同的dialog。
这里截取了AlertDialog中比较关键的代码，
public class AlertDialog extends AppCompatDialog implements DialogInterface {
final AlertController mAlert;
protected AlertDialog(@NonNull Context context, @StyleRes int themeResId) {
super(context, resolveDialogTheme(context, themeResId));
//构造AlertController对象
mAlert = new AlertController(getContext(), this, getWindow());
}
//此处省略不知道多少代码。。。
@Override
public void setTitle(CharSequence title) {
super.setTitle(title);
mAlert.setTitle(title);
}
//******* 内部类Builder *******
public static class Builder {
//存储AlertDialog的相关属性
private final AlertController.AlertParams P;
private final int mTheme;
public Builder(@NonNull Context context, @StyleRes int themeResId) {
P = new AlertController.AlertParams(new ContextThemeWrapper(
context, resolveDialogTheme(context, themeResId)));
mTheme = themeResId;
}
//...
public Builder setTitle(@StringRes int titleId) {
P.mTitle = P.mContext.getText(titleId);
return this;
}
//...
public AlertDialog create() {
// We can't use Dialog's 3-arg constructor with the createThemeContextWrapper param,
// so we always have to re-set the theme
final AlertDialog dialog = new AlertDialog(P.mContext, mTheme);
//将设置到Builder中得属性设置到dialog的mAlert中，再由mAlert设置到view上
P.apply(dialog.mAlert);
dialog.setCancelable(P.mCancelable);
if (P.mCancelable) {
dialog.setCanceledOnTouchOutside(true);
}
dialog.setOnCancelListener(P.mOnCancelListener);
dialog.setOnDismissListener(P.mOnDismissListener);
if (P.mOnKeyListener != null) {
dialog.setOnKeyListener(P.mOnKeyListener);
}
return dialog;
}
public AlertDialog show() {
final AlertDialog dialog = create();
dialog.show();
return dialog;
}
}
}
还有一点值得关注，AlertDialog中的AlertController对象，是接收Builder成员变量AlertController.AlertParams中的各个参数。AlertController与AlertController.AlertParams不太相同的地方是，AlertController中又真是的View和属性设置，而AlertController.AlertParams只是作为一个暂时存放属性值得对象，在apply()方法调用时将相关的属性值传递给AlertDialog的AlertController对象，再由AlertController`对象设置到view上。
4.总结
Builder模式在Android开发中也是比较常用的，通常作为配置类的构建器，将配置的构建和表示分离，同时也是将配置从使用中隔离出来，避免过多的setter方法。在Builder模式的实现中经常通过链式调用实现，达到通俗易懂的目的。
优点：
- 良好的封装性，使用者不用知道内部的实现细节
- 容易扩展，由于Builder的独立存在扩展不会影响原有逻辑
缺点：
- 会产生多余的
Builder对象，可能还有Director对象，占用内存
像网络框架（或图片加载框架）的Config的构建，也是Builder模式所适用的场景。总的来说，设计模式还是需要明白设计的主要目的，才能更好地使用各种模式去解决实际问题。
「推荐」设计模式系列
设计模式（零）- 面向对象的六大原则
设计模式（一）- 单例模式
设计模式（二）- Builder模式
设计模式（三）- 原型模式
设计模式（四）- 工厂模式
设计模式（五）- 策略模式
设计模式（六）- 状态模式
设计模式（七）- 责任链模式
设计模式（八）- 解释器模式
设计模式（九）- 命令模式
设计模式（十）- 观察者模式
设计模式（十一）- 备忘录模式
设计模式（十二）- 迭代器模式
设计模式（十三）- 模板方法模式
设计模式（十四）- 访问者模式
设计模式（十五）- 中介者模式
设计模式（十六）- 代理模式
设计模式（十七）- 组合模式
设计模式（十七）- 组合模式本文内容基于《Android源码设计模式解析与实践》
