Android开发笔记（九十）建造者模式
基本概念
建造者模式是一种常用的设计模式，它用于把类的表现和构建分离开来。引入建造者模式的缘由，且看博主下面细细道来。
公开属性
一般我们定义一个类的属性，如果属性是公开的，那可以直接对该类的属性赋值和取值。示例类的代码如下：
public class Person {
public String name;
public String password;
public String birthday;
public int age;
}上面的Person类，属性都是公开的，这就带来几个问题： 1、属性名称被暴露了，如果现在要变更属性名称（比如说把name改名为username），那得把所有调用处的属性名都改过来； 2、有时根据业务需求得改变属性的赋值方式（比如说对password进行加密），那也得把所有调用处的属性赋值方式都改过来； 3、有些属性之间存在关联关系，改了一个属性之后，另一个属性值也要跟着变（比如修改了birthday字段，可能age字段也要跟着变）；
公开方法
基于以上几个问题，我们在定义类时，一般都是通过set方法对属性赋值，通过get方法读取属性值。示例代码如下：
public class Person {
private String name;
private String password;
private String birthday;
private int age;
public void setName(String name) {
this.name = name.toUpperCase(); //用户名不区分大小写，统一转为大写
}
public String getName() {
return this.name;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password; //这里可补充加密操作
}
public String getPassword() {
return this.password; //这里可补充解密操作
}
public void setBirthday(String birthday) {
this.birthday = birthday; //这里可根据生日计算年龄，即自动对age字段赋值
}
public String getBirthday() {
return this.birthday;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int getAge() {
return this.age;
}
}多数情况下，set方法与get方法联合使用，这就足够了。可是有时候，这个类还有其他的动作，比如说Person类还定义了登录动作，登录动作要对该用户的用户名和密码进行校验，如果用户名和密码输入正确，就返回登录成功。但实际业务往往不是这么简单，比如说用户登录期间可能还要输入短信验证码，然后在等待验证码短信时，用户密码因为某种原因发生变化（比如其他地方调用了setPassword方法），造成接收验证码之前密码校验通过，输入验证码之后密码校验反而失败。
建造者模式
为此，建造者模式应运而生，它把对象的表现与构建分离开来，即把对象的使用分为两个步骤：第一步输入各种参数进行构建，此时只能设置属性不能操作业务动作；第二步根据构建好的对象开展业务动作，此时不能修改属性设置。就像建筑公司修桥造路，根据设计方案确定了水泥、砂石与钢筋的用量，然后按部就班加工建筑材料进行施工。如果施工过程中，有人私自减少水泥用量，或者把钢筋换成水泥，这个工程多半要成为豆腐渣工程了。 建造者模式具体到代码实现上，是采用内部类的形式把构建部分分离出来，内部类的说明参见《Android开发笔记（八十六）几个特殊的类》。即在Person类中再定义一个内部类Builder，由Builder类完成参数设置等构建操作。另外，为了确保对象的每个属性值只被赋值依次，可给各属性加上final修饰符，final的介绍参见《Android开发笔记（八十七）几个修饰关键字》。下面是把Person类改造为建造者模式的代码例子：
public class Person {
private final String name;
private final String password;
private final String birthday;
private final int age;
public String getName() {
return this.name;
}
public String getPassword() {
return this.password; //这里可补充解密操作
}
public String getBirthday() {
return this.birthday;
}
public int getAge() {
return this.age;
}
public void login() {
//这里补充登录操作的代码
}
private Person(Builder builder) {
this.name = builder.name;
this.password = builder.password;
this.birthday = builder.birthday;
this.age = builder.age;
}
public static class Builder {
private String name;
private String password;
private String birthday;
private int age;
public Builder setName(String name) {
this.name = name.toUpperCase(); //用户名不区分大小写，统一转为大写
return this;
}
public Builder setPassword(String password) {
this.password = password; //这里可补充加密操作
return this;
}
public Builder setBirthday(String birthday) {
this.birthday = birthday; //这里可根据生日计算年龄，即自动对age字段赋值
return this;
}
public Builder setAge(int age) {
this.age = age;
return this;
}
public Person build() {
return new Person(this);
}
}
}初级用法
我们知道，java中构建字符串主要有下列几种方式： 1、几个字符串使用“+”连接； 2、调用String.format方法进行字符串格式化； 3、使用StringBuilder类构造字符串； 其中第三种方式便是建造者模式的初级模型。通过调用StringBuilder类的append、insert、delete等方法修改内容，最后调用toString方法输出构造完的字符串。 当然StringBuilder是单独的类，并非String类的内部类，而且也不是操作具体的属性，所以StringBuilder不是真正意义上的建造者模式。与StringBuilder比较类似，同时又采用建造者模式的，这个例子是Uri.Builder。不过Uri内部已经封装好了建造过程，没有向外开放Builder的使用，通常我们调用Uri.parse或者Uri.withAppendedPath方法即可获得Uri实例。 查看withAppendedPath方法的源码，可看到其内部采用了Builder进行构建：
public static Uri withAppendedPath(Uri baseUri, String pathSegment) {
Builder builder = baseUri.buildUpon();
builder = builder.appendEncodedPath(pathSegment);
return builder.build();
}其中buildUpon是个抽象方法，在具体类中需要重写。下面是StringUri类重写后的buildUpon方法，即可看到详细参数的建造过程：
public Builder buildUpon() {
if (isHierarchical()) {
return new Builder()
.scheme(getScheme())
.authority(getAuthorityPart())
.path(getPathPart())
.query(getQueryPart())
.fragment(getFragmentPart());
} else {
return new Builder()
.scheme(getScheme())
.opaquePart(getSsp())
.fragment(getFragmentPart());
}
}Android中的使用场合
Android中会用到建造者模式的场合，一般是与异步操作有关的。因为异步操作的等待时间较长，极有可能在等待过程中发生属性值变更的情况，所以为了避免属性变化导致处理异常，就要引入建造者模式。常见的建造者模式应用场景包括：对话框AlertDialog、通知推送Notification、集合动画AnimatorSet，以及图片缓存框架等等。
AlertDialog
AlertDialog的详细介绍参见《Android开发笔记（六十六）自定义对话框》。下面是AlertDialog.Builder的用法代码例子：
AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(this);
builder.setTitle("今天天气真好啊");
builder.setMessage("我们去哪里玩玩吧");
builder.setPositiveButton("确定", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
showToast("是呀，我们去吃顿大餐吧");
}
});
builder.setNegativeButton("取消", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
showToast("真不巧，我已经约了别人啦");
}
});
builder.setNeutralButton("中立", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
showToast("嗯，今天我有事，明天可以吗");
}
});
AlertDialog alert = builder.create();
alert.show();Notification
Notification的详细介绍参见《Android开发笔记（五十二）通知推送Notification》。下面是Notification.Builder的用法代码例子：
Notification.Builder builder = new Notification.Builder(this);
builder.setContentIntent(contentIntent)
.setDeleteIntent(deleteIntent)
.setUsesChronometer(true)
.setProgress(100, 60, false)
.setSubText("这里是副本")
.setNumber(99)
.setAutoCancel(false)
.setSmallIcon(R.drawable.tt_s)
.setTicker("提示文本")
.setLargeIcon(BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.tt_s))
.setContentTitle("标题文本")
.setContentText("内容文本");
Notification notify = builder.build();
NotificationManager notifyMgr = (NotificationManager) getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);
notifyMgr.notify(R.string.app_name, notify);AnimatorSet
AnimatorSet的详细介绍参见《Android开发笔记（九十六）集合动画与属性动画》。下面是AnimatorSet.Builder的用法代码例子：
ObjectAnimator anim1 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "alpha", 1f, 0.1f, 1f, 0.5f, 1f);
ObjectAnimator anim2 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "rotation", 0f, 360f);
ObjectAnimator anim3 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "scaleY", 1f, 3f, 1f);
ObjectAnimator anim4 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "translationY", 0f, 300f);
AnimatorSet animSet = new AnimatorSet();
//AnimatorSet.Builder不提供create或build方法
AnimatorSet.Builder builder = animSet.play(anim1);
builder.with(anim2).after(anim3).before(anim4);// anim3先执行，然后再同步执行anim1、anim2，最后执行anim4
animSet.setDuration(5000);
animSet.start();图片缓存框架
图片缓存框架的详细介绍参见《Android开发笔记（七十七）图片缓存算法》。两个常见的图片缓存框架Picasso和Universal-Image-Loader都实现了建造者模式的内部类Builder，下面是ImageLoaderConfiguration.Builder的用法代码例子：
ImageLoaderConfiguration.Builder mBuilder = new ImageLoaderConfiguration
.Builder(this)
.threadPoolSize(3) //线程池内加载的数量
.threadPriority(Thread.NORM_PRIORITY - 2) //设置当前线程的优先级
.denyCacheImageMultipleSizesInMemory() //拒绝缓存同一图片的多个尺寸版本
.tasksProcessingOrder(QueueProcessingType.FIFO) //队列的排队算法，默认FIFO。FIFO表示先进先出，LIFO表示后进先出
.memoryCache(new UsingFreqLimitedMemoryCache(2 * 1024 * 1024)) //你可以通过自己的内存缓存实现
.memoryCacheSize(2 * 1024 * 1024) //使用的内存大小
.memoryCacheSizePercentage(13) //使用的内存百分比
.memoryCacheExtraOptions(480, 800) //设置内存中图片的长宽
.diskCache(new UnlimitedDiskCache(imageCacheDir)) //自定义磁盘的路径
.diskCacheSize(50 * 1024 * 1024) //使用的磁盘大小
.diskCacheFileCount(100) //磁盘的文件数量上限
.imageDecoder(new BaseImageDecoder(false)) //对图片解码，如需缩放或旋转可在此处理
.writeDebugLogs() //打印调试日志。上线时需要去掉该方法
;
ImageLoader.getInstance().init(mBuilder.build());