建造者模式

一 定義

將一個復(fù)雜對象的構(gòu)建和它的表示分離，使同樣的構(gòu)建構(gòu)成可以創(chuàng)建不同的表示。
建造者模式也是屬于創(chuàng)建型模型，是23種GOF之一。
從定義可以看出，建造者模式適用于一個復(fù)雜的對象的建造，而且在建造的過程中，客戶端不必知道產(chǎn)品內(nèi)部組成的細(xì)節(jié)。

二 使用場景

建造者模式適用于一個具有較多的零件的復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)建過程，由于需求的變化，組成這個復(fù)雜產(chǎn)品的各個零件經(jīng)常猛烈變化，但是它們的組合方式卻相對穩(wěn)定。
建造者模式適用于以下幾種場景：

  • 1相同的方法，不同的執(zhí)行順序，產(chǎn)生不同的結(jié)果時
  • 2 多個部件或零件，都可以裝配到一個對象中，但是產(chǎn)生的結(jié)果又不相同。
  • 3 產(chǎn)品類非常復(fù)雜，或者產(chǎn)品類中的調(diào)用順序不同產(chǎn)生不同的作用。
  • 4 當(dāng)初始化一個對象特別復(fù)雜，參數(shù)多，而且很多參數(shù)都具有默認(rèn)值時。

三 模式結(jié)構(gòu)

建造者模式主要有四個角色

  • Product:要創(chuàng)建的產(chǎn)品類對象
  • Builder：建造者的抽象類，規(guī)范產(chǎn)品對象的各個組成部分的建造，一般由子類實現(xiàn)具體的建造過程。
  • ConcreteBuilder:具體的Builder類，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)邏輯，具體化對象的各個組成部分的創(chuàng)建。
  • Director：調(diào)用具體的建造者，來創(chuàng)建對象的各個部分，在指導(dǎo)者中不涉及具體產(chǎn)品的信息，只負(fù)責(zé)保證對象各部分完整創(chuàng)建或按某種順序創(chuàng)建。

四 模擬場景

我們以計算機(jī)的組裝過程為例，使用建造者模式，首先我們簡化計算機(jī)的組裝過程，這里只考慮三個主要部件，分別為主板，顯示器和操作系統(tǒng)，任何計算機(jī)都是有以上三個部分組成的。

1 首先定義產(chǎn)品類

我們以MacBook產(chǎn)品為例

/*
 * 產(chǎn)品類，Product角色
 * @author Jackson
 * @version 1.0.0
 * since 2018 12 24
 */
public class MacBook {

    private String mBoard;
    private String mDisplay;
    private String mOs;

    public String getBoard() {
        return mBoard;
    }

    public void setBoard(String board) {
        mBoard = board;
    }

    public String getDisplay() {
        return mDisplay;
    }

    public void setDisplay(String display) {
        mDisplay = display;
    }


    public String getOs() {
        return mOs;
    }

    public void setOs(String os) {
        mOs = os;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MacBook:" + "mBoard=" + mBoard + ",mDisplay=" + mDisplay + ",mOs=" + mOs;
    }


}

2 構(gòu)建抽象的Builder類

抽象的Builder類主要是建造MacBook產(chǎn)品的各個組成部分，并返回MacBook產(chǎn)品。

/*
 * 抽象Builder類
 * @author Jackson
 * @version 1.0.0
 * since 2018 12 24
 */
public abstract class Builder {
    // 設(shè)置主板
    public abstract void builderBoard(String board);

    // 設(shè)置顯示器
    public abstract void builderDisplay(String display);

    // 設(shè)置操作系統(tǒng)
    public abstract void builderOs(String os);

    // 創(chuàng)建Computer
    public abstract MacBook getComputer();
}

3 具體的Builder類

具體實例化各個部分的創(chuàng)建

/*
 * 具體的Builder類
 * @author Jackson
 * @version 1.0.0
 * since 2018 12 24
 */
public class MacbookBulder extends Builder{


    private MacBook mMacBook=new MacBook();

    @Override
    public void builderBoard(String board) {
        mMacBook.setBoard(board);

    }

    @Override
    public void builderDisplay(String display) {
        mMacBook.setDisplay(display);

    }

    @Override
    public void builderOs(String os) {
        mMacBook.setOs(os);

    }

    @Override
    public MacBook getComputer() {
        return mMacBook;
    }
}

4 Director類

Director類的主要作用是調(diào)用具體的builder，來構(gòu)建對象的各個部分，Director類起到封裝作用，避免高層模塊深入到建造者內(nèi)部的實現(xiàn)類。

public class Director {

    Builder mBuilder=null;

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

    public void constract(String board,String display,String os){
        mBuilder.builderBoard(board);
        mBuilder.builderDisplay(display);
        mBuilder.builderOs(os);
    }
}

5 客戶端代碼

  Builder builder=new MacbookBulder();
  Director director=new Director(builder);
  director.constract("英特爾主板","Retina顯示器","Mac OS X系統(tǒng)");
  System.out.println(builder.getComputer().toString());

從上面的代碼可以看到，MacBook產(chǎn)品是通過MacBookBuilder構(gòu)建的，Director封裝了構(gòu)建復(fù)雜產(chǎn)品對象的過程，對外隱藏了構(gòu)建細(xì)節(jié)。Builder和Director一起將一個復(fù)雜的對象的構(gòu)建與表示分離。

實際在開發(fā)中，Director常常被忽略，而是直接通過Builder的方式鏈?zhǔn)浇M裝，同是，builder是一個靜態(tài)內(nèi)部類。

public class ThinkPad {

    private String mBoard;
    private String mDisplay;
    private String mOs;

    private ThinkPad(Builder builder){
        this.mBoard=builder.mBoard;
        this.mDisplay=builder.mDisplay;
        this.mOs=builder.mOs;
    }

    public String getBoard() {
        return mBoard;
    }
    
    public String getDisplay() {
        return mDisplay;
    }
    

    public String getOs() {
        return mOs;
    }

    
    static class Builder{

        private String mBoard;
        private String mDisplay;
        private String mOs;

        public Builder setBoard(String board){
            this.mBoard=board;
            return this;
        }

        public Builder setDisplay(String display){
            this.mDisplay=display;
            return this;
        }

        public Builder setOs(String os){
            this.mOs=os;
            return this;
        }

        public ThinkPad builder(){
            return new ThinkPad(this);
        }
    }
}

客戶端通過鏈?zhǔn)秸{(diào)用組裝方法。

ThinkPad thinkPad=
   new ThinkPad.Builder().setBoard("Intel").setDisplay("JDI").setOs("Windows 10").builder();

 System.out.println("ThinkPad:"+"board="+thinkPad.getBoard()+" 
display="+thinkPad.getDisplay()+" os="+thinkPad.getOs());

在Android中，最常用的使用了Builder模式的事AlertDialog，AlertDialog的是哦用那個方法如下：

new AlertDialog.Builder(this)
                .setIcon(R.mipmap.ic_launcher)
                .setTitle("Title")
                .setPositiveButton("確認(rèn)", new DialogInterface.OnClickListener() {
                    @Override
                    public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                        
                    }
                })
                .setNegativeButton("取消", new DialogInterface.OnClickListener() {
                    @Override
                    public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
                        
                    }
                })
                .create()
                .show();

查看AlertDialog的源碼可以看到，

package android.support.v7.app;

import static android.support.annotation.RestrictTo.Scope.LIBRARY_GROUP;

import android.app.Dialog;
import android.content.Context;
import android.content.DialogInterface;
import android.database.Cursor;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Message;
import android.support.annotation.ArrayRes;
import android.support.annotation.AttrRes;
import android.support.annotation.DrawableRes;
import android.support.annotation.NonNull;
import android.support.annotation.Nullable;
import android.support.annotation.RestrictTo;
import android.support.annotation.StringRes;
import android.support.annotation.StyleRes;
import android.support.v7.appcompat.R;
import android.util.TypedValue;
import android.view.ContextThemeWrapper;
import android.view.KeyEvent;
import android.view.View;
import android.widget.AdapterView;
import android.widget.Button;
import android.widget.ListAdapter;
import android.widget.ListView;


public class AlertDialog extends AppCompatDialog implements DialogInterface {

    final AlertController mAlert;

    /**
     * No layout hint.
     */
    static final int LAYOUT_HINT_NONE = 0;

    /**
     * Hint layout to the side.
     */
    static final int LAYOUT_HINT_SIDE = 1;


 /**
  * 構(gòu)造方法
   */

    protected AlertDialog(@NonNull Context context) {
        this(context, 0);
    }

   
    protected AlertDialog(@NonNull Context context, @StyleRes int themeResId) {
        super(context, resolveDialogTheme(context, themeResId));
        mAlert = new AlertController(getContext(), this, getWindow());
    }

    protected AlertDialog(@NonNull Context context, boolean cancelable,
            @Nullable OnCancelListener cancelListener) {
        this(context, 0);
        setCancelable(cancelable);
        setOnCancelListener(cancelListener);
    }

   .............................省略..........

   ----------------------------------  獲取屬性 -------------------------------------------------
    public Button getButton(int whichButton) {
        return mAlert.getButton(whichButton);
    }

    @Override
    public void setTitle(CharSequence title) {
        super.setTitle(title);
        mAlert.setTitle(title);
    }
    public void setCustomTitle(View customTitleView) {
        mAlert.setCustomTitle(customTitleView);
    }
    public void setMessage(CharSequence message) {
        mAlert.setMessage(message);
    }

    public void setView(View view) {
        mAlert.setView(view);
    }

  .............................省略..........

   ----------------------------------  內(nèi)部靜態(tài)builder ------------------------------------------------
    public static class Builder {
        private final AlertController.AlertParams P;
        private final int mTheme;

        public Builder(@NonNull Context context) {
            this(context, resolveDialogTheme(context, 0));
        }

        public Builder(@NonNull Context context, @StyleRes int themeResId) {
            P = new AlertController.AlertParams(new ContextThemeWrapper(
                    context, resolveDialogTheme(context, themeResId)));
            mTheme = themeResId;
        }
        @NonNull
        public Context getContext() {
            return P.mContext;
        }

  .............................省略..........
        ----------------------------------  設(shè)置屬性 -------------------------------------------------
        public Builder setTitle(@StringRes int titleId) {
            P.mTitle = P.mContext.getText(titleId);
            return this;
        }

        public Builder setTitle(@Nullable CharSequence title) {
            P.mTitle = title;
            return this;
        }

        public Builder setCustomTitle(@Nullable View customTitleView) {
            P.mCustomTitleView = customTitleView;
            return this;
        }

        public Builder setMessage(@StringRes int messageId) {
            P.mMessage = P.mContext.getText(messageId);
            return this;
        }

        public Builder setMessage(@Nullable CharSequence message) {
            P.mMessage = message;
            return this;
        }

     .............................省略..........

        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);
            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;
        }
    }

}
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