自由扩展你的项目——Builder模式

《Android源码设计模式解析与实战》读书笔记(三)
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一、Builder模式简介

Builder模式是一步一步创建一个复杂对象的创建型模式，他允许用户在不知道内部构建细节的情况下，可以更精细地控制对象的构造流程。

该模式是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦，使得构建过程和部件的表示隔离开来。

1.1、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。

1.2、使用场景

1. 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时。
2. 多个部件或零件，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。
3. 产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的作用，这个时候使用建造者模式非常适合。
   4.当初始化一个对象特别复杂，如参数多，且很多参数都具有默认值时。

二、Builder模式的简单实现

示例：将计算机组装的过程简化为构建主机、设置操作系统、设置显示器3个部分，然后通过Director和具体的Builder来构建计算机对象。

/**
 * 计算机抽象类，即Product角色
 */
public abstract class Computer {
    protected String mBoard;
    protected String mDisplay;
    protected String mOS;

    protected Computer() {}

    //设置CPU核心数
    public void setBoard(String board) {
        mBoard =board;
    }

    //设置内存
    public void setDisplay(String display) {
        mDisplay = display;
    }

    //设置操作系统
    public abstract void setOS();

    @Override
    public String toString() {
        return "Computer{" +
                "mBoard='" + mBoard + '\'' +
                ", mDisplay='" + mDisplay + '\'' +
                ", mOS='" + mOS + '\'' +
                '}';
    }
}

/**
 * 具体的Computer类，MacBook
 */
public class Macbook extends Computer {

    protected Macbook() {}

    @Override
    public void setOS() {
        mOS = "Mac OS X 10.10";
    }
}

/**
 * 抽象Builder类
 */
public abstract class Builder {
    //设置主机
    public abstract void buildBoard(String board);

    //设置显示器
    public abstract void buildDisplay(String display);

    //设置操作系统
    public abstract void buildOS();

    //创建Computer
    public abstract Computer create();
}

/**
 * 具体的Builder类，MacbookBuilder
 */
public class MacbookBuilder extends Builder {
    private Computer mComputer = new Macbook();

    @Override
    public void buildBoard(String board) {
        mComputer.setBoard(board);
    }

    @Override
    public void buildDisplay(String display) {
        mComputer.setDisplay(display);
    }

    @Override
    public void buildOS() {
        mComputer.setOS();
    }

    @Override
    public Computer create() {
        return mComputer;
    }
}

/**
 * Director类，负责构造Computer
 */
public class Director {
    Builder mBuilder = null;

    public Director(Builder builder) {
        mBuilder = builder;
    }

    /**
     * 构建对象
     */
    public void construct(String board, String display) {
        mBuilder.buildBoard(board);
        mBuilder.buildDisplay(display);
        mBuilder.buildOS();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //构建器
        Builder builder = new MacbookBuilder();
        //Director
        Director pcDirector = new Director(builder);
        //封装构建过程，4核、内存2GB、Mac系统
        pcDirector.construct("英特尔主板","Retina显示器");
        //构建计算机，输出相关信息
        System.out.println("Computer Info:" + builder.create().toString());
    }
}

运行结果如下：

Computer Info:Computer{mBoard='英特尔主板', mDisplay='Retina显示器', mOS='Mac OS X 10.10'}

上述示例中，通过具体的MacBookBuilder来构建MacBook对象，而Director封装了构建复杂产品对象的过程，对外隐藏构建细节。Builder与Director一起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对象。

在现实开发过程中，Director角色经常会被省略。而直接使用一个Builder来进行对象的组装，这个Builder通常为链式调用，其关键点是每个setter方法都返回自身，也就是return this，这样就使得setter方法可以链式调用。这种形式不仅去除了Director角色，整个结构也更加简单，也能对Product对象的组装过程有更精细的控制。

三、总结

Builder模式在Android开发中较为常用，通常作为配置类的构建器将配置的构建和表示分离开来，同时也是将配置从目标类中隔离出来，避免过多的setter方法。Builder模式比较常见的实现形式是通过调用链实现，这样使得代码更简洁、易懂。

3.1、优点

1. 良好的封装性，使用建造者模式可以使客户端不必知道产品内部组成的细节。
2. 建造者独立，容易扩展。

3.2、缺点

1. 会产生多余的Builder对象以及Director对象，消耗内存。

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