设计模式之建造者模式Builder

建造者模式(Builder Pattern)

使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。一个 Builder 类会一步一步构造最终的对象,该 Builder 类是独立于其他对象的。
将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
主要解决:主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

优点:

1. 建造者独立,易扩展
2. 便于控制细节风险

缺点:

1. 产品必须有共同点,范围有限制
2. 如内部变化复杂,会有很多的建造类

使用场景

根据Buidler的特性,可以在一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候使用Buidler模式,与工厂模式的区别是建造者模式更加关注与零件装配的顺序。有下面两点依据可以参考:

1. 需要生成的对象具有复杂的内部结构
2. 需要生成的对象内部属性本身相互依赖

在Android中也有很多地方体现了这个模式,如常见的对话框 AlertDialog,不会直接new 一个 AlertDialog, 而是通过内部Builder类构造不同的dialog,内部可以设置各种信息,如标题,消息内容,按钮文字等等。类似的还有Notification的创建。

实现方式

以《21种设计模式》的章节例子快餐店的案例。

快餐店的商业案例,其中,一个典型的套餐可以是一个汉堡(Burger)和一杯冷饮(Cold drink)。汉堡(Burger)可以是素食汉堡(Veg Burger)或鸡肉汉堡(Chicken Burger),它们是包在纸盒中。冷饮(Cold drink)可以是可口可乐(coke)或百事可乐(pepsi),它们是装在瓶子中。

我们将创建一个表示食物条目(比如汉堡和冷饮)的 Item 接口和实现 Item 接口的实体类,以及一个表示食物包装的 Packing 接口和实现 Packing 接口的实体类,汉堡是包在纸盒中,冷饮是装在瓶子中。然后我们创建一个 Meal 类,带有 Item 的集合 和一个通过结合 Item 来创建不同类型的 Meal 对象的 MealBuilder。

类关系图如下:


类关系图

定义一个表示食物条目和食物包装的接口。

    Item.java
    public interface Item {
       public String name();
       public Packing packing();
       public float price();    
    }
    
    Packing.java
    public interface Packing {
       public String pack();
    }

创建实现 Packing 接口的实体类。

    public class Wrapper implements Packing {
    
       @Override
       public String pack() {
          return "Wrapper";
       }
    }
    
    public class Bottle implements Packing {
    
       @Override
       public String pack() {
          return "Bottle";
       }
    }

创建实现 Item 接口的抽象类,该类提供了默认的功能。

    public abstract class Burger implements Item {
    
       @Override
       public Packing packing() {
          return new Wrapper();
       }
    
       @Override
       public abstract float price();
    }
    
    public abstract class ColdDrink implements Item {
    
        @Override
        public Packing packing() {
           return new Bottle();
        }
    
        @Override
        public abstract float price();
    }

创建扩展了 Burger 和 ColdDrink 的实体类。

    public class VegBurger extends Burger {
    
       @Override
       public float price() {
          return 25.0f;
       }
    
       @Override
       public String name() {
          return "Veg Burger";
       }
    }
    
    public class ChickenBurger extends Burger {
    
       @Override
       public float price() {
          return 50.5f;
       }
    
       @Override
       public String name() {
          return "Chicken Burger";
       }
    }
    
    public class Coke extends ColdDrink {
    
       @Override
       public float price() {
          return 30.0f;
       }
    
       @Override
       public String name() {
          return "Coke";
       }
    }
    
    public class Pepsi extends ColdDrink {
    
       @Override
       public float price() {
          return 35.0f;
       }
    
       @Override
       public String name() {
          return "Pepsi";
       }
    }

创建一个 Meal 类,带有上面定义的 Item 对象。

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class Meal {
       private List<Item> items = new ArrayList<Item>();    
    
       public void addItem(Item item){
          items.add(item);
       }
    
       public float getCost(){
          float cost = 0.0f;
          for (Item item : items) {
             cost += item.price();
          }        
          return cost;
       }
    
       public void showItems(){
          for (Item item : items) {
             System.out.print("Item : "+item.name());
             System.out.print(", Packing : "+item.packing().pack());
             System.out.println(", Price : "+item.price());
          }        
       }    
    }

创建一个 MealBuilder 类,实际的 builder 类负责创建 Meal 对象。

public class MealBuilder {

   public Meal prepareVegMeal (){
      Meal meal = new Meal();
      meal.addItem(new VegBurger());
      meal.addItem(new Coke());
      return meal;
   }   

   public Meal prepareNonVegMeal (){
      Meal meal = new Meal();
      meal.addItem(new ChickenBurger());
      meal.addItem(new Pepsi());
      return meal;
   }
}

BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 来演示建造者模式(Builder Pattern)

    public class BuilderPatternDemo {
       public static void main(String[] args) {
          MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();
    
          Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();
          System.out.println("Veg Meal");
          vegMeal.showItems();
          System.out.println("Total Cost: " +vegMeal.getCost());
    
          Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();
          System.out.println("\n\nNon-Veg Meal");
          nonVegMeal.showItems();
          System.out.println("Total Cost: " +nonVegMeal.getCost());
       }
    }
    
验证输出:
Veg Meal
Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0
Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0
Total Cost: 55.0


Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5

Glide建造者模式的应用

以流行的图片加载框架Glide 为例,来学习实现方式。Glide里 Builder模式的应用,典型的用法如下

  GlideApp
    .with(contex)
    .load(url)
    .centerCrop()
    .placeholder(R.drawable.loading_spinner)
    .into(myImageView);

GlidApp.with(xxx)返回的是GlideRequests, GlideRequests 是建造者模式Builder封装的一个管理器,最终通过重载方法 into 完成要构造的复杂对象 ViewTarget。 ViewTarget封装了我们的ImageView等可以加载图片的View。要构造的复杂对象有了,那我们就要找它的 Builder了。

通过Glide的with方法,获取到GlideRequests。

GlidApp.java

  @NonNull
  public static GlideRequests with(@NonNull Context arg0) {
    return (GlideRequests) Glide.with(arg0);
  }

Glide.java

  @NonNull
  public static RequestManager with(@NonNull Context context) {
    return getRetriever(context).get(context);
  }

看看 GlideRequests 内部是什么样的?可以发现都是方法的重写,做强制转型为 GlideRequest。注意GlideRequest不是GlideRequests, 少了一个s

  @Override
  @NonNull
  @CheckResult
  public GlideRequest<Bitmap> asBitmap() {
    return (GlideRequest<Bitmap>) super.asBitmap();
  }

找到它的父类RequestManager, 发现这里的方法返回的都是 RequestBuilder,RequestBuilder 是 GlideRequest 的父类。RequestBuilder 里有各种配置,各种加载图片的方式,只下载图片的方式,加载缩略图的方式等等

  @NonNull
  @CheckResult
  @Override
  public RequestBuilder<TranscodeType> load(@Nullable Uri uri) {
    return loadGeneric(uri);
  }
  
  @NonNull
  @CheckResult
  @Override
  public RequestBuilder<TranscodeType> load(@Nullable byte[] model) {
    RequestBuilder<TranscodeType> result = loadGeneric(model);
    if (!result.requestOptions.isDiskCacheStrategySet()) {
        result = result.apply(diskCacheStrategyOf(DiskCacheStrategy.NONE));
    }
    if (!result.requestOptions.isSkipMemoryCacheSet()) {
      result = result.apply(skipMemoryCacheOf(true /*skipMemoryCache*/));
    }
    return result;
  }
  
  @NonNull
  @CheckResult
  protected RequestBuilder<File> getDownloadOnlyRequest() {
    return new RequestBuilder<>(File.class, this).apply(DOWNLOAD_ONLY_OPTIONS);
  }

RequestBuilder 也就是我们要找的 Builder,故Glide的 Builder模式是以 RequestBuilder(或子类GlideRequest等) 为Builder,构建复杂的 ViewTarget 对象。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,053评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,527评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,779评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,685评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,699评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,609评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,989评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,654评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,890评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,634评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,716评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,394评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,976评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,950评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,191评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,849评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,458评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容