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
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