前言

builder模式也叫建造者模式, 也是Android中应用十分广泛的设计模式之一. 举个例子, 比如我们经常使用的框架okhttp和retrofit

OkHttpClient client = new Builder().writeTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)        .readTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)        .connectTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)        .addInterceptor(interceptor)        .cache(cache)        .build();复制代码

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder().baseUrl(BASE_URL)        .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())        .addCallAdapterFactory(RxJavaCallAdapterFactory.create())        .client(okhttpClient)        .build();复制代码

还有Android中AlerDialog

new AlertDialog.Builder(this).setTitle("这是标题")        .setMessage("这是Message")        .setPositiveButton("确定", new DialogInterface.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {            }        })        .setNegativeButton("取消", new DialogInterface.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {            }        })        .create()        .show();复制代码

所以我们赶快去探究一下这神器的builder模式吧

Builder模式介绍

该模式是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦, 构建过程和部件都可以自由扩展, 降低耦合.举例来说, 如果一个类有很多种构造方法, 或者一个构造方法中需要传入很多的参数, 比如说需要十几个参数, 可想而知这样的构造函数是十分容易出错的.而如果使用set方法来依次传入参数, 又失去了链式调用的优雅性, 代码变得不连续.这个时候使用builder模式就非常适合了.

Builder模式的UML类图

这时候又要再次科普一下UML类图中各种图形的含义了(因为我每次都容易忘记). 每个矩形都代表一个类(包括class和interface), 比如中间的那个Builder, 第一层显示它的类名是Builder, 顶端的`《abstract》`表示这是一个抽象类, 第二层表示它有三个方法, '+'表示方法是public的, 三个方法的返回类型都是void. 空心三角形 + 实线表示ConcreteBuilder是继承自Builder的箭头 + 虚线表示依赖关系, 箭头指向被使用者, 比如这里的意思就是说ConcreteBuilder依赖Product, 因为ConcreteBuilder在组装的时候还是需要一个Product的, 不然它把零件组装到哪里去呢?也就是说ConcreteBuilder持有Product的引用. 空心菱形 + 实线(或者箭头线) 表示聚合关系, 汽车对象由轮胎对象聚合而成，但是轮胎对象的生命期并不受汽车对象的左右。当汽车对象销毁时，轮胎对象也可以单独存在.在这里, Director中必定有一个变量能够指向Builder, 表示聚合关系.

经典的Builder模式

Product

/** * 计算机抽象类, 即Product角色 */public abstract class Computer {    protected String mBoard;    protected String mDisplay;    protected String mOS;    public Computer() {    }    public void setBoard(String board) {        mBoard = board;    }    public void setDisplay(String display) {        mDisplay = display;    }    public abstract void setOS();    @Override    public String toString() {        return "Computer{"                + "mBoard='"                + mBoard                + '\''                + ", mDisplay='"                + mDisplay                + '\''                + ", mOS='"                + mOS                + '\''                + '}';    }}复制代码

具体的Product

/** * 具体的Computer类 */public class Macbook extends Computer {    public Macbook() {    }    @Override    public void setOS() {        mOS = "Mac OS X 10.10";    }}复制代码

抽象Builder

/** * 抽象Builder类 */public abstract class Builder {    public abstract void buildBoard(String board);    public abstract void buildDisplay(String display);    public abstract void buildOS();    public abstract Computer create();}复制代码

ConcreteBuilder

/** * 具体的Builder类, 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;    }}复制代码

Director

/** * Director类, 负责构造Computer */public class Director {    Builder mBuilder;    public Director(Builder builder) {        mBuilder = builder;    }    public void construct(String board, String display) {        mBuilder.buildBoard(board);        mBuilder.buildDisplay(display);        mBuilder.buildOS();    }}复制代码

测试代码

public class Main {    public static void main(String[] args) {        Builder builder = new MacbookBuilder();        Director pcDirector = new Director(builder);        pcDirector.construct("英特尔主板", "Retina 显示器");        Computer macBook = builder.create();        System.out.println("Computer Info: " + macBook.toString());    }}复制代码

输出结果:

Computer Info: Computer{mBoard='英特尔主板', mDisplay='Retina 显示器', mOS='Mac OS X 10.10'}复制代码

可以看出, 经典的 Builder 模式重点在于抽象出对象创建的步骤，并通过调用不同的具体实现类从而得到不同的结果, 但是在创建过程中依然要传入多个参数, 不是很方便, 所以有了变种的Builder模式

变种的Builder模式

目前来说在 Android&Java 开发过程中经典的 Builder 模式使用的较少，一般广泛使用的是他的一个变种
在日常的开发中 Director 角色经常会被忽略，这样会相对的减少了构造的步骤而直接使用一个 Builder 来进行对象的组装
这里我要说的就是一种内部Builder并且能够链式调用的变种
我们就直接进入实战, 模仿AlertDialog写一个dialogfragment, 但是比AlertDialog更简单些.

/** * Created by mundane on 2018/3/10 下午6:03 */public class EasyDialogFragment extends DialogFragment implements OnClickListener {    private static final String KEY_TITLE = "key_title";    private String mTitle;    private TextView mTvTitle;    private View mBtnCancel;    private View mBtnConfirm;    interface OnClickListener {        void onClick();    }    private OnClickListener mPositiveListener;    private OnClickListener mNegativeListener;    private void setPositiveListener(OnClickListener onClickListener) {        mPositiveListener = onClickListener;    }    private void setNegativeListener(OnClickListener onClickListener) {        mNegativeListener = onClickListener;    }    @Override    public void onClick(View v) {        switch (v.getId()) {            case R.id.btn_cancel:                if (mNegativeListener != null) {                    mNegativeListener.onClick();                }                break;            case R.id.btn_confirm:                if (mPositiveListener != null) {                    mPositiveListener.onClick();                }                break;        }        dismiss();    }    public static final class Builder {        private String title;        private OnClickListener mPositiveListener;        private OnClickListener mNegativeListener;        public Builder() {            title = "";        }        public Builder setTitle(String title) {            this.title = title;            return this;        }        public Builder setPositiveButton(OnClickListener onClickListener) {            mPositiveListener = onClickListener;            return this;        }        public Builder setNegativeButton(OnClickListener onClickListener) {            mNegativeListener = onClickListener;            return this;        }        public DialogFragment build() {            EasyDialogFragment dialogFragment = new EasyDialogFragment();            Bundle bundle = new Bundle();            bundle.putString(KEY_TITLE, title);            dialogFragment.setArguments(bundle);            dialogFragment.setPositiveListener(mPositiveListener);            dialogFragment.setNegativeListener(mNegativeListener);            return dialogFragment;        }    }    @Override    public void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        Bundle bundle = getArguments();        mTitle = bundle.getString(KEY_TITLE);    }    @Nullable    @Override    public View onCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container,            @Nullable Bundle savedInstanceState) {        getDialog().requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);        // 圆角背景        getDialog().getWindow().setBackgroundDrawable(new ColorDrawable(Color.TRANSPARENT));        View rootView = inflater.inflate(R.layout.layout_easy_dialogfragment, container, false);        mTvTitle = rootView.findViewById(R.id.tv_title);        mTvTitle.setText(mTitle);        mBtnCancel = rootView.findViewById(R.id.btn_cancel);        mBtnConfirm = rootView.findViewById(R.id.btn_confirm);        mBtnCancel.setOnClickListener(this);        mBtnConfirm.setOnClickListener(this);        return rootView;    }}复制代码

现在在日常的开发中 Director 角色经常会被忽略，这样会相对的减少了构造的步骤而直接使用一个 Builder 来进行对象的组装，最关键的还是 Builder 通常为链式调用，它的每个 setter 方法都返回自身，也就是代码中的 return this, 这样就可以实现链式调用了。

使用EasyDialogFragment:

DialogFragment dialogFragment = new Builder().setTitle("这是标题")        .setPositiveButton(new EasyDialogFragment.OnClickListener() {            @Override            public void onClick() {                Toast.makeText(MainActivity.this, "确定", Toast.LENGTH_SHORT).show();            }        })        .setNegativeButton(new EasyDialogFragment.OnClickListener() {            @Override            public void onClick() {                Toast.makeText(MainActivity.this, "取消", Toast.LENGTH_SHORT).show();            }        })        .build();dialogFragment.show(getSupportFragmentManager(), "");复制代码

效果:

总结

最后总结一下builder模式的优缺点
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
链式调用使得代码更简洁、易懂缺点: 会产生多余的builder对象以及Director对象, 消耗内存

最后

最后发现了一个自动生成builder模式的插件 InnerBuilder, 详细可以看这篇
本文代码地址: github.com/mundane7996…

设计模式之builder模式

前言