23种设计模式之Builder模式

Builder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。
Builder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
• 当初始化一个对象特别复杂，如参数多，且很多参数都具备默认值时
  Builder的简单应用
  大家考虑一下这种场景，假如有一个类(Computer)，里面有很多属性，就像下面的代码：

//计算机的抽象类，即Product角色public class Computer {    private String mModel;      //型号    （必传参数）    private int mMemory;        //内存    （必传参数）    private int mGraphics;      //显卡    （不必传参数）    private String mBoard;      //主机    （不必传参数）    private String mDisplay;    //显示器  （不必传参数）    private String mProcessor;  //处理器  （不必传参数）}

在这个类中，有些参数是必要的，而有些参数是非必要的。就好比在买电脑的时候，只需要知道型号，内存等些重要的信息，其他的信息可以关注也可以不关注的时候，那么问题就来了，如何创建这个类的对象呢？

一种可行的方案就是实用构造方法。第一个构造方法只包含两个必需的参数，第二个构造方法中，增加一个可选参数，第三个构造方法中再增加一个可选参数，依次类推，直到构造方法中包含了所有的参数，也就是构造方法的重构：

public Computer(String mModel, int mMemory) {        this.mModel = mModel;        this.mMemory = mMemory;    }    public Computer(String mModel, int mMemory, int mGraphics) {        this.mModel = mModel;        this.mMemory = mMemory;        this.mGraphics = mGraphics;    }    public Computer(String mModel, int mMemory, int mGraphics, String mBoard) {        this.mModel = mModel;        this.mMemory = mMemory;        this.mGraphics = mGraphics;        this.mBoard = mBoard;    }    public Computer(String mModel, int mMemory, int mGraphics, String mBoard, String mDisplay) {        this.mModel = mModel;        this.mMemory = mMemory;        this.mGraphics = mGraphics;        this.mBoard = mBoard;        this.mDisplay = mDisplay;    }    public Computer(String mModel, int mMemory, int mGraphics, String mBoard, String mDisplay, String mProcessor) {        this.mModel = mModel;        this.mMemory = mMemory;        this.mGraphics = mGraphics;        this.mBoard = mBoard;        this.mDisplay = mDisplay;        this.mProcessor = mProcessor;    }

这种做法可以实现，但是大家试想，如果参数多了怎么办？可读性不好，且代码维护成本高。而且对调用者来说也比较的麻烦，还要传入不需要参数的默认值，搞不好还会出错。

第二种解决办法就出现了，我们同样可以根据JavaBean的习惯，设置一个空参数的构造方法，然后为每一个属性设置setters和getters方法。就像下面一样：

    public Computer() {    }    public String getmModel() {        return mModel;    }    public void setmModel(String mModel) {        this.mModel = mModel;    }    public int getmMemory() {        return mMemory;    }    public void setmMemory(int mMemory) {        this.mMemory = mMemory;    }    public int getmGraphics() {        return mGraphics;    }    public void setmGraphics(int mGraphics) {        this.mGraphics = mGraphics;    }    public String getmBoard() {        return mBoard;    }    ...

这种方法看起来可读性不错，而且易于维护。作为调用者，创建一个空的对象，然后只需传入我感兴趣的参数。那么缺点呢？也很明显： 对象会产生不一致的状态。当你想要传入6个参数的时候，你必需将所有的setXX方法调用完成之后才行。然而一部分的调用者看到了这个对象后，以为这个对象已经创建完毕，就直接用了，其实User对象并没有创建完成。

说了那么多，就是为了衬托Builder的好处，它处理这种事情最合适不过

//计算机的抽象类，即Product角色public class Computer {    private final String mModel;      //型号    （必传参数）    private final int mMemory;        //内存    （必传参数）    private final int mGraphics;      //显卡    （不必传参数）    private final String mBoard;      //主机    （不必传参数）    private final String mDisplay;    //显示器  （不必传参数）    private final String mProcessor;  //处理器  （不必传参数）    private Computer(ComputerBuilder builder) {        this.mModel = builder.mModel;        this.mMemory = builder.mMemory;        this.mGraphics = builder.mGraphics;        this.mBoard = builder.mBoard;        this.mDisplay = builder.mDisplay;        this.mProcessor = builder.mProcessor;    }    public String getModel() {        return mModel;    }    public int getMemory() {        return mMemory;    }    public int getGraphics() {        return mGraphics;    }    public String getBoard() {        return mBoard;    }    public String getDisplay() {        return mDisplay;    }    public String getProcessor() {        return mProcessor;    }    public static class ComputerBuilder {        private final String mModel;      //型号        private final int mMemory;        //内存        private int mGraphics;            //显卡        private String mBoard;            //主机        private String mDisplay;          //显示器        private String mProcessor;        //处理器        public ComputerBuilder(String mModel, int mMemory) {            this.mModel = mModel;            this.mMemory = mMemory;        }        public ComputerBuilder graphics(int graphics) {            this.mGraphics = graphics;            return this;        }        public ComputerBuilder board(String board) {            this.mBoard = board;            return this;        }        public ComputerBuilder display(String display) {            this.mDisplay = display;            return this;        }        public ComputerBuilder processor(String processor) {            this.mProcessor = processor;            return this;        }        public Computer build() {            return new Computer(this);        }    }}

有几个重要的地方需要说明一下：

• Computer类的构造方法是私有的。也就是说调用者不能直接创建Computer对象
• Computer类的属性都是不可变的。所有的属性都添加了final修饰符，并且在构造方法中设置了值。并且，对外只提供getter()方法。
• Builder模式使用了链式调用。可读性更佳。
• Builder的内部类构造方法中只接收必传的参数，并且该必传的参数适用了final修饰符

写了那么久了，现在怎么构建一个对象？so easy

new Computer.ComputerBuilder("ThinkPad x1",8)                .graphics(4)                .board("华硕")                .display("高分屏")                .processor("i7-4600u")                .build();

传说中的链式调用有没有，是不是相当的整洁，一行代码搞定。
builder的总结
优点：
a.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
b.建造者独立，容易扩展
缺点
a.会产生多余的Builder对象以及Director对象，消耗内存。

Builder模式的自动化生成
上面的builder虽然非常棒，但是需要写的东西重复性很高，这怎么能是我们该做的事情呢？在Android Studio中，可以通过安装名为InnerBuilder的插件来简化Builder模式的创建过程，在Plugins面板中搜索builder即可找到这个插件，如图：

下载完成后，会重启Android Studio使插件生效。这里以User类代码为例，在编写时，只需把属性名确定下来，然后单击鼠标右键，打开Generate菜单，选择Builder按钮，

点击Builder，在弹出的配置中勾选相关配置，如图：

点击OK,即可自动生成Builder相关代码，生成的是普通的，咱们要根据实际情况进行少量修改即可

public class User {    private final String mFirstName; // 必选    private final String mLastName;  // 必选    private final String mGender;    // 非必选    private final int mAge;         // 非必选    private final String mPhoneNo;  // 非必选    private User(Builder builder) {        mFirstName = builder.mFirstName;        mLastName = builder.mLastName;        mGender = builder.mGender;        mAge = builder.mAge;        mPhoneNo = builder.mPhoneNo;    }    public static final class Builder {        private String mFirstName;        private String mLastName;        private String mGender;        private int mAge;        private String mPhoneNo;        public Builder() {        }        public Builder mFirstName(String val) {            mFirstName = val;            return this;        }        public Builder mLastName(String val) {            mLastName = val;            return this;        }        public Builder mGender(String val) {            mGender = val;            return this;        }        public Builder mAge(int val) {            mAge = val;            return this;        }        public Builder mPhoneNo(String val) {            mPhoneNo = val;            return this;        }        public User build() {            return new User(this);        }    }}

到这里已经将Builder模式说的差不多了，有什么问题可以直接留言给我。