设计模式之零二：“每天搬砖的” Builder模式
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最前面先吐槽几句，首先我是个铲屎官，其次是个程序员。所以，以后在每篇文章的最开始，都会有“每日一皮克啪”板块。
每日一皮克啪
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啪完之后，接着说咱们的事儿了。
Builder模式也是最常见的一种模式之一。在实际开发中，会遇到很多，比如Android中的Volley，Gilde，再比如百度地图sdk中，很多对象也是通过Builder模式创建的。这些最明显的标志位就是创建一个类的时候，会通过这个类的Builder来创建，而且一般将代码写成链式的样子，这样看上去很简洁易懂，非常舒服。通常，需要采用Builder这种模式的场景大概如下：
（1）类里面参数过多，关系复杂，设置不同的顺序会产生不同的结果。
（2）类里面的参数过多，且设置不同的参数，会产生不同的效果。
（3）初始化一个对象特别复杂，比如参数过多，而且很多参数有初始值。
Builder模式的原生UML类图如下：
W3sDesign_Builder_Design_Pattern_UML.jpg
- Product产品的抽象类
- Builder抽象Builder类
- ConcreteBuilder具体的Builder类
- Director统一组装过程
但是具体实际生产中，上图的Director一般情况会省略掉，这样使得结构更加简单，而且在一定程度上节约了内存。
操作实例
既然我是铲屎官，那么例子自然要和主子有关系。假设我们要新建一个主子类，类里面有以下属性：name, furColor, gender, age, catSpecies, favouiteFood, healthCondition。就先有这个7个参数吧。如果这个主子类的构造方法有好多种，那么代码的长相大概如下：
public class Cat {
private String name;
private String furColor;
private int gender;
private int age;
private String catSpecies;
private String[] favouriteFoods;
private String healthCondition;
public Cat(String name) {
this.name = name;
}
public Cat(String name, int gender, int age) {
this.name = name;
this.gender = gender;
this.age = age;
}
public Cat(String name, String furColor, int gender, int age, String catSpecies) {
this.name = name;
this.furColor = furColor;
this.gender = gender;
this.age = age;
this.catSpecies = catSpecies;
}
public Cat(String name, String furColor, int gender, int age, String catSpecies, String[] favouriteFoods, String healthCondition) {
this.name = name;
this.furColor = furColor;
this.gender = gender;
this.age = age;
this.catSpecies = catSpecies;
this.favouriteFoods = favouriteFoods;
this.healthCondition = healthCondition;
}
//下面忽略set()，get()方法
}
上面的写法，可读性不错，而且易于维护。但是这时候就会有一个比较蛋疼的问题：
如果主子类参数过多，会在新建类的时候，调用很多set()方法。或重载不同参数组合的构造函数，这样容易错乱，及其容易出错。
但是Builder就解决了这个问题。步骤有如下几步：
- 不直接生成想要的对象，而是让客户端利用所有必要的参数调用构造器（或者静态工厂），得到一个builder对象。
- 然后让客户端在builder对象上调用类似的setter方法来设置每个相关的可选参数。
- 最后，客户端调用无参的builder方法来生成不可变的对象。这个builder是它构建的静态成员类。
上面的写法，如果加入Builder模式，大致代码如下：
public class Cat {
private String name;
private String furColor;
private int gender;
private int age;
private String catSpecies;
private String[] favouriteFoods;
private String healthCondition;
//Cat的构造函数改为了private
private Cat(CatBuilder builder) {
this.name = builder.name;
this.furColor = builder.furColor;
this.gender = builder.gender;
this.age = builder.age;
this.catSpecies = builder.catSpecies;
this.favouriteFoods = builder.favouriteFoods;
this.healthCondition = builder.healthCondition;
}
//关键代码----start
//
public static class CatBuilder {
private final String name;
private String furColor;
private int gender;
private int age;
private String catSpecies;
private String[] favouriteFoods;
private String healthCondition;
public CatBuilder(String name) {
this.name = name;
}
public CatBuilder furColor(String color) {
this.furColor = color;
return this;
}
public CatBuilder gender(int gender) {
this.gender = gender;
return this;
}
public CatBuilder age(int age){
this.age = age;
return this;
}
public CatBuilder catSpecies(String species) {
this.catSpecies = species;
return this;
}
public CatBuilder facouriteFoods(String[] foods) {
this.favouriteFoods = foods;
return this;
}
public CatBuilder healthCondition(String condition) {
this.healthCondition = condition;
return this;
}
public Cat create() {
return new Cat(this);
}
}
//关键代码----end
//一下省略set(), get()方法
}
这样的话，如果要在代码里面新建一个主子类的话，就可以直接这么写了：
Cat MyLord = new Cat.CatBuilder("PeekPa")
.age(666)
.furColor("Blue")
.gender(1)
.create();
这样看上去就小清新了许多。
总结一下
严格意义上讲的Builder模式，是由UML图中的几个角色共同组成的。我这里举得例子，事不过是最常见的Builder，相比于UML，少了Director角色。这样做的好处是：使得整个结构更加简单，链式编写，易懂，同时也对Product对象的组装控制的更加精细。
优点： 良好的封装性，客户端不必知道产品内部的组成细节；建造者是独立的，容易扩展
缺点： 需要新建多余的Builder对象，或者Director对象，占用内存。
以上就是这期的内容，这里我想说一下简单的未来规划：
首先，感谢大家的支持，这个设计模式系列会继续下去，一方面自己学习，另一方面把知识分享给大家，大家一起进步。
其次，近期可能会更新一次Python的实战内容，是一次从生活中实际遇到的问题出发，写代码，来让问题解决，提升自己效率的故事。同时我还在构思，可能以后也会把Python整理归纳一下吧，方便大家。
最后，脑子里还有很多板块可以搞，慢慢来呗，反正我敢保证，这个公众号绝对精彩，各种骚操作，各种五花八门的玩法，不说了，主子叫我铲屎去了。。。
请大家关注一下我的公众号：皮克啪的铲屎官
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