设计模式之Buildler模式

Builder模式定义

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。

建造者模式是一步一步创建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们，用户不需要知道内部的具体构建细节。建造者模式属于对象创建型模式。根据中文翻译的不同，建造者模式又可以称为生成器模式。
Builder模式是一种“创建型”模式。

Builder模式的使用场景

相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时。
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。
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
模式非常合适。
当初始化一一个对象特别复杂，如参数多，且很多参数都具有默认值时。

Builder模式UML类图

Build模式UML类图.png

角色介绍：

Product产品类：产品的抽象类;
Builder：抽象Builder类，规范产品的组建，一般是由子类实现具体的组建过程;
ConcreteBuilder：具体的Builder类;
Director ：统一组装过程。

Build模式示例

计算机的组装过程较为复杂，并且组装顺序是不固定的，为了易于理解，我们把计算机组装的
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。请看下面的示例:

计算器抽象类,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 displau);

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

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

具体的 Builder 类

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;

    /**
     * @param builder
     */
    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();
    }
}

输出结果：

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。

实际上，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，它的关键点是每个setter 方法都返回自身，也就是returm this,这样就使得setter 方法可以链式调用，代码大致如下:

new TestBuilder().setA("A").setB("B").create();

通过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。

总结：

Builder模式在Android开发中也较为常用,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，这样使得代码更简介、易懂。
遵循的设计原则：遵循单一职责、开闭原则

优点

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。
建造者独立，容易扩展。

缺点

会产生多余的Builder对象以及Director对象，消耗内存。

Android源码中的Builder模式实现

AlertDialog.Builder
StringBuilder