本文實(shí)例講述了Android編程設(shè)計(jì)模式之Builder模式。分享給大家供大家參考，具體如下：
一、介紹
Builder模式是一步一步創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的創(chuàng)建型模式，它允許用戶在不知道內(nèi)部構(gòu)建細(xì)節(jié)的情況下，可以更精細(xì)的控制對(duì)象的構(gòu)造流程。該模式是為了將構(gòu)建復(fù)雜對(duì)象的過程和它的部件解耦，使得構(gòu)建過程和部件的表示隔離開來。
因?yàn)橐粋€(gè)復(fù)雜的對(duì)象有很多大量組成部分，例如車，有車輪、方向盤、發(fā)動(dòng)機(jī)，還有各種小零件等，如何將這些部件裝配成一輛汽車，這個(gè)裝配過程很漫長，也很復(fù)雜，對(duì)于這種情況，為了在構(gòu)建過程中對(duì)外部隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，就可以使用Builder模式將部件和組裝過程分離，使得構(gòu)建過程和部件都可以自由擴(kuò)展，兩者之間的耦合也降到最低。
二、定義
將一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的表示。
三、使用場景
（1）相同的方法，不同的執(zhí)行順序，產(chǎn)生不同的事件結(jié)果時(shí)。
（2）多個(gè)部件或零件，都可以裝配到一個(gè)對(duì)象中，但是產(chǎn)生的運(yùn)行結(jié)果又不相同時(shí)。
（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)生了不同的作用，這個(gè)時(shí)候使用建造者模式非常合適。
（4）當(dāng)初始化一個(gè)對(duì)象特別復(fù)雜，如參數(shù)多，且很多參數(shù)都具有默認(rèn)值時(shí)。
四、Builder模式的UML類圖
角色介紹：
Product產(chǎn)品類――產(chǎn)品的抽象類；
Builder――抽象Builder類，規(guī)范產(chǎn)品的組建，一般是由子類實(shí)現(xiàn)具體的組建過程；
ConcreateBuilder――具體的Builder類；
Director――統(tǒng)一組裝過程；
五、Builder模式的簡單實(shí)現(xiàn)
計(jì)算機(jī)的組裝過程較為復(fù)雜，并且組裝順序是不固定的，為了易于理解，我們把計(jì)算機(jī)的組裝過程簡化為構(gòu)建主機(jī)、設(shè)置操作系統(tǒng)、設(shè)置顯示器3個(gè)部分，然后通過Director和具體的Builder來構(gòu)建計(jì)算機(jī)對(duì)象。
示例代碼：
/** * 計(jì)算機(jī)抽象類，即Product角色 */public abstract class Computer { protected String mBoard; protected String mDisplay; protected String mOS; protected Computer(){} /** * 設(shè)置主板 * @param board */ public void setBoard(String board){ this.mBoard = board; } /** * 設(shè)置顯示器 * @param display */ public void setDisplay(String display){ this.mDisplay = display; } /** * 設(shè)置操作系統(tǒng) */ public abstract void setOS(); @Override public String toString(){ return "Computer [mBoard=" + mBoard + ", mDisplay=" + mDisplay + ", mOS=" + mOS + "]"; }}/** * 具體的Computer類，Macbook */public class Macbook extends Computer { protected Macbook(){} @Override public void setOS() { mOS = "Mac OS X 10"; }}/** * 抽象Builder類 */public abstract class Builder { /** * 設(shè)置主機(jī) * @param board */ public abstract void buildBoard(String board); /** * 設(shè)置顯示器 * @param display */ public abstract void buildDisplay(String display); /** * 設(shè)置操作系統(tǒng) */ public abstract void buildOS(); /** * 創(chuàng)建Computer * @return */ public abstract Computer create();}/** * 具體的Builder類，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類，負(fù)責(zé)構(gòu)造Computer */public class Director { Builder mBuilder = null; public Director(Builder builder){ mBuilder = builder; } /** * 構(gòu)建對(duì)象 * @param board 主板 * @param display 顯示器 */ public void construct(String board, String display){ mBuilder.buildBoard(board); mBuilder.buildDisplay(display); mBuilder.buildOS(); }}/** * 測試代碼 */public class Test { public static void main(String[] args){ //構(gòu)建器 Builder builder = new MacbookBuilder(); //Director Director pcDirector = new Director(builder); //封裝構(gòu)建過程 pcDirector.construct("英特爾主板","Retina顯示器"); //構(gòu)建計(jì)算機(jī)，輸出相關(guān)信息 System.out.println("Computer Info : " + builder.create().toString()); }}輸出結(jié)果：
上述示例中，通過具體的MacbookBuilder來構(gòu)建Macbook對(duì)象，而Director封裝了構(gòu)建復(fù)雜產(chǎn)品對(duì)象的過程，對(duì)外隱藏構(gòu)建細(xì)節(jié)。Builder與Director一起將一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象的構(gòu)建與它的表示分離，使得同樣的構(gòu)建過程可以創(chuàng)建不同的對(duì)象。
值得注意的是，在現(xiàn)實(shí)的開發(fā)過程中，Director角色經(jīng)常會(huì)被省略。而直接使用一個(gè)Builder來進(jìn)行對(duì)象的組裝，這個(gè)Builder通常為鏈?zhǔn)秸{(diào)用，它的關(guān)鍵點(diǎn)是每個(gè)setter方法都返回自身，也就是return this，這樣就使得setter方法可以鏈?zhǔn)秸{(diào)用，代碼大致如下：
new TestBuilder() .setA("A") .create();通過這種形式不僅去除了Director角色，整個(gè)結(jié)構(gòu)也更加簡單，也能對(duì)Product對(duì)象的組裝過程有更精細(xì)的控制。
六、Builder模式變種――鏈?zhǔn)秸{(diào)用
示例代碼：
public class User { private final String name; //必選 private final String cardID; //必選 private final int age; //可選 private final String address; //可選 private final String phone; //可選 private User(UserBuilder userBuilder){ this.name=userBuilder.name; this.cardID=userBuilder.cardID; this.age=userBuilder.age; this.address=userBuilder.address; this.phone=userBuilder.phone; } public String getName() { return name; } public String getCardID() { return cardID; } public int getAge() { return age; } public String getAddress() { return address; } public String getPhone() { return phone; } public static class UserBuilder{ private final String name; private final String cardID; private int age; private String address; private String phone; public UserBuilder(String name,String cardID){ this.name=name; this.cardID=cardID; } public UserBuilder age(int age){ this.age=age; return this; } public UserBuilder address(String address){ this.address=address; return this; } public UserBuilder phone(String phone){ this.phone=phone; return this; } public User build(){ return new User(this); } }}需要注意的點(diǎn)：
User類的構(gòu)造方法是私有的，調(diào)用者不能直接創(chuàng)建User對(duì)象。
User類的屬性都是不可變的。所有的屬性都添加了final修飾符，并且在 構(gòu)造方法中設(shè)置了值。并且，對(duì)外只提供getters方法。
Builder的內(nèi)部類構(gòu)造方法中只接收必傳的參數(shù)，并且該必傳的參數(shù)使用了final修飾符。
調(diào)用方式：
new User.UserBuilder("Jack","10086") .age(25) .address("GuangZhou") .phone("13800138000") .build();相比起前面通過構(gòu)造函數(shù)和setter/getter方法兩種方式,可讀性更強(qiáng)。唯一可能存在的問題就是會(huì)產(chǎn)生多余的Builder對(duì)象，消耗內(nèi)存。然而大多數(shù)情況下我們的Builder內(nèi)部類使用的是靜態(tài)修飾的(static)，所以這個(gè)問題也沒多大關(guān)系。
關(guān)于線程安全
Builder模式是非線程安全的，如果要在Builder內(nèi)部類中檢查一個(gè)參數(shù)的合法性，必需要在對(duì)象創(chuàng)建完成之后再檢查
正確示例：
public User build() { User user = new user(this); if (user.getAge() > 120) { throw new IllegalStateException("Age out of range"); // 線程安全 } return user;}錯(cuò)誤示例：
public User build() { if (age > 120) { throw new IllegalStateException("Age out of range"); // 非線程安全 } return new User(this);}七、用到Builder模式的例子
1、Android中的AlertDialog.Builder
private void showDialog(){ AlertDialog.Builder builder=new AlertDialog.Builder(context); builder.setIcon(R.drawable.icon); builder.setTitle("Title"); builder.setMessage("Message"); builder.setPositiveButton("Button1", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface dialog, int which) { //TODO } }); builder.setNegativeButton("Button2", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface dialog, int which) { //TODO } }); builder.create().show();}2、OkHttp中OkHttpClient的創(chuàng)建
OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder() .cache(getCache()) .addInterceptor(new HttpCacheInterceptor()) .addInterceptor(new LogInterceptor()) .addNetworkInterceptor(new HttpRequestInterceptor()) .build();
3、Retrofit中Retrofit對(duì)象的創(chuàng)建
Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder() .client(createOkHttp()) .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create()) .addCallAdapterFactory(RxJavaCallAdapterFactory.create()) .baseUrl(BASE_URL) .build();
可見在實(shí)際使用中，均省略掉了Director角色，在很多框架源碼中，涉及到Builder模式時(shí)，大多都不是經(jīng)典GOF的Builder模式，而是選擇了結(jié)構(gòu)更加簡單的后者。
八、優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
良好的封裝性，使得客戶端不需要知道產(chǎn)品內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)
建造者獨(dú)立，擴(kuò)展性強(qiáng)
缺點(diǎn)：
產(chǎn)生多余的Builder對(duì)象、Director對(duì)象，消耗內(nèi)存
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希望本文所述對(duì)大家Android程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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