建造者模式（部件构造）
建造者模式的理念
造者模式(Builder Pattern)：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。
从 POJO 到建造者模式的思考
繁杂的属性地狱
public class User {
private String name;/*名字*/
private String gender;/*性别*/
private String mobile;/*手机号码*/
private String address;/*地址*/
private String idCard;/*身份证号*/
private String height;/*身高*/
private String weight;/*体重*/
private String bmi;/*体质指数*/
private String bp;/*血压*/
private String bg;/*血糖*/
private String tc;/*总胆固醇*/
private String sessionId;/*会话 id*/
private String userId;/* 用户 id*/
// 省略 getter & setter
}对繁杂分门归类
先定义一个User的POJO类，这个类包含很多属性。这些属性可以被划分为三类：用户的基本信息，身体检测数据，登录系统后的凭据。
我们按照被划分的三类，对上述的 POJO作出一些调整以适应分为三类的思想。
public class User {
private Basic basic;
private BodyParam param;
private UserAgent agent;
// 省略 getter & setter
public static class Basic {
private String name;/*名字*/
private String gender;/*性别*/
private String mobile;/*手机号码*/
private String address;/*地址*/
private String idCard;/*身份证号*/
// 省略 getter & setter
}
public static class BodyParam {
private String height;/*身高*/
private String weight;/*体重*/
private String bmi;/*体质指数*/
private String bp;/*血压*/
private String bg;/*血糖*/
private String tc;/*总胆固醇*/
// 省略 getter & setter
}
public static class UserAgent {
private String sessionId;/*会话 id*/
private String userId;/* 用户 id*/
// 省略 getter & setter
}
}观察两者的调用的区别
那么这样一个 User 的 POJO 跟 建造者模式 有什么关联呢？再正式展示建造者是如何实现时，不妨先看下若要构造 User 对象，用上面两种该如何做吧？
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// STEP A:
UserOld oldObj = new UserOld();
oldObj.setName("幺鹿");
oldObj.setGender("男");
oldObj.setMobile("18668247775");
oldObj.setAddress("浙江杭州");
oldObj.setBg("6.4mmHg");
oldObj.setBp("110/75");
oldObj.setTc("139mmol/L");
oldObj.setHeight("172cm");
oldObj.setWeight("64kg");
oldObj.setBmi("18.8");
oldObj.setIdCard("xxxxxxxxxxxxxxxxx");
oldObj.setUserId("userId-9999");
oldObj.setSessionId("sessionId-9999");
// STEP B-1:
UserNew.Basic basic = new UserNew.Basic();
basic.setIdCard("xxxxxxxxxxxxxxxxx");
basic.setMobile("18668247775");
basic.setAddress("浙江杭州");
basic.setGender("男");
basic.setName("幺鹿");
UserNew.UserAgent agent = new UserNew.UserAgent();
agent.setUserId("userId-9999");
agent.setSessionId("sessionId-9999");
UserNew.BodyParam param = new UserNew.BodyParam();
param.setBg("6.4mmHg");
param.setBp("110/75");
param.setTc("139mmol/L");
param.setHeight("172cm");
param.setWeight("64kg");
param.setBmi("18.8");
// STEP B-2:
UserNew newObj = new UserNew();
newObj.setAgent(agent);
newObj.setBasic(basic);
newObj.setParam(param);
}
}为了表述方便我在代码中增加了STEP的注释。
-
STEP A阶段：使用前者去构造 User 对象，客户端需要知道每一个属性的含义，必要时客户端甚至需要知道正确设置属性的顺序。 -
STEP B-1阶段：分别构建了用户的基本信息，身体检测数据，登录系统后的凭据信息，额外需要指出的是创建上述三个类型的职责可以不是客户端完成的。场景如由外部的构件工厂生产，交给客户端装配。 -
STEP B-2阶段：客户端组装构件。
这个例子用于形容建造者模式并不优雅（没有约束构件的顺序），但饱含建造者模式的思想。建造者模式使用简单对象，一步一步的构建出复杂的对象。
怎么实现建造者模式
建造者模式包含如下角色：
- Builder：抽象建造者
- ConcreteBuilder：具体建造者
- Director：指挥者
- Product：产品角色
建造者模式——类图
建造者模式——时序图
public class UserBuilder {
private UserNew.Basic basic;
private UserNew.BodyParam param;
private UserNew.UserAgent agent;
public UserBuilder append(UserNew.UserAgent agent) {
this.agent = agent;
return this;
}
public UserBuilder append(UserNew.BodyParam param) {
this.param = param;
return this;
}
public UserBuilder append(UserNew.Basic basic) {
this.basic = basic;
return this;
}
public UserNew build() {
UserNew userNew = new UserNew();
userNew.setParam(param);
userNew.setBasic(basic);
userNew.setAgent(agent);
return userNew;
}
}// STEP C
UserNew userNew = new UserBuilder()
.append(basic)
.append(param)
.append(agent)
.build();专门抽离了 UserBuilder 用于组装构件，它看起来就像是 POJO 分类的升级版（而事实也的确如此）。UserBuilder 可以轻松的处理部件的构造，也能应付部件构造对顺序的约束诉求。
总结建造者模式
优点
在建造者模式中， 客户端不必知道产品内部组成的细节，将产品本身与产品的创建过程解耦，使得相同的创建过程可以创建不同的产品对象。 每一个具体建造者都相对独立，而与其他的具体建造者无关，因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者， 用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象 。 可以更加精细地控制产品的创建过程 。将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中，使得创建过程更加清晰，也更方便使用程序来控制创建过程。 增加新的具体建造者无须修改原有类库的代码，指挥者类针对抽象建造者类编程，系统扩展方便，符合“开闭原则”。
缺点
建造者模式所创建的产品一般具有较多的共同点，其组成部分相似，如果产品之间的差异性很大，则不适合使用建造者模式，因此其使用范围受到一定的限制。 如果产品的内部变化复杂，可能会导致需要定义很多具体建造者类来实现这种变化，导致系统变得很庞大。
适用环境
在以下情况下可以使用建造者模式： 需要生成的产品对象有复杂的内部结构，这些产品对象通常包含多个成员属性。 需要生成的产品对象的属性相互依赖，需要指定其生成顺序。 对象的创建过程独立于创建该对象的类。在建造者模式中引入了指挥者类，将创建过程封装在指挥者类中，而不在建造者类中。 隔离复杂对象的创建和使用，并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。
建造者模式在Android源码中的应用
- android.net.Uri.Builder
- android.app.Notification.Builder
- android.app.AlertDialog.Builder