Android设计模式--建造者模式

[java] view plain copy

1. public class Person {  
2.     private String name;  
3.     private String password;  
4.     private String birthday;  
5.     private int age;  
6.   
7.     public void setName(String name) {  
8.         this.name = name.toUpperCase();  //用户名不区分大小写，统一转为大写  
9.     }  
10.       
11.     public String getName() {  
12.         return this.name;  
13.     }  
14.   
15.     public void setPassword(String password) {  
16.         this.password = password; //这里可补充加密操作  
17.     }  
18.       
19.     public String getPassword() {  
20.         return this.password; //这里可补充解密操作  
21.     }  
22.   
23.     public void setBirthday(String birthday) {  
24.         this.birthday = birthday; //这里可根据生日计算年龄，即自动对age字段赋值  
25.     }  
26.       
27.     public String getBirthday() {  
28.         return this.birthday;  
29.     }  
30.   
31.     public void setAge(int age) {  
32.         this.age = age;  
33.     }  
34.       
35.     public int getAge() {  
36.         return this.age;  
37.     }  
38.       
39. }  

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：

[java] view plain copy

1. public class Person {  
2.     private final String name;  
3.     private final String password;  
4.     private final String birthday;  
5.     private final int age;  
6.   
7.     public String getName() {  
8.         return this.name;  
9.     }  
10.   
11.     public String getPassword() {  
12.         return this.password; //这里可补充解密操作  
13.     }  
14.   
15.     public String getBirthday() {  
16.         return this.birthday;  
17.     }  
18.   
19.     public int getAge() {  
20.         return this.age;  
21.     }  
22.       
23.     public void login() {  
24.         //这里补充登录操作的代码  
25.     }  
26.       
27.     private Person(Builder builder) {  
28.         this.name = builder.name;  
29.         this.password = builder.password;  
30.         this.birthday = builder.birthday;  
31.         this.age = builder.age;  
32.     }  
33.       
34.     public static class Builder {  
35.         private String name;  
36.         private String password;  
37.         private String birthday;  
38.         private int age;  
39.   
40.         public Builder setName(String name) {  
41.             this.name = name.toUpperCase();  //用户名不区分大小写，统一转为大写  
42.             return this;  
43.         }  
44.   
45.         public Builder setPassword(String password) {  
46.             this.password = password; //这里可补充加密操作  
47.             return this;  
48.         }  
49.   
50.         public Builder setBirthday(String birthday) {  
51.             this.birthday = birthday; //这里可根据生日计算年龄，即自动对age字段赋值  
52.             return this;  
53.         }  
54.   
55.         public Builder setAge(int age) {  
56.             this.age = age;  
57.             return this;  
58.         }  
59.           
60.         public Person build() {  
61.             return new Person(this);  
62.         }  
63.           
64.     }  
65.       
66. }  

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：

[java] view plain copy

1. public static Uri withAppendedPath(Uri baseUri, String pathSegment) {  
2.     Builder builder = baseUri.buildUpon();  
3.     builder = builder.appendEncodedPath(pathSegment);  
4.     return builder.build();  
5. }  

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：

[java] view plain copy

1. public Builder buildUpon() {  
2.     if (isHierarchical()) {  
3.         return new Builder()  
4.                 .scheme(getScheme())  
5.                 .authority(getAuthorityPart())  
6.                 .path(getPathPart())  
7.                 .query(getQueryPart())  
8.                 .fragment(getFragmentPart());  
9.     } else {  
10.         return new Builder()  
11.                 .scheme(getScheme())  
12.                 .opaquePart(getSsp())  
13.                 .fragment(getFragmentPart());  
14.     }  
15. }  

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：

[java] view plain copy

1. AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(this);  
2. builder.setTitle("今天天气真好啊");  
3. builder.setMessage("我们去哪里玩玩吧");  
4. builder.setPositiveButton("确定", new DialogInterface.OnClickListener() {  
5.     @Override  
6.     public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {  
7.         showToast("是呀，我们去吃顿大餐吧");  
8.     }  
9. });  
10. builder.setNegativeButton("取消", new DialogInterface.OnClickListener() {  
11.     @Override  
12.     public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {  
13.         showToast("真不巧，我已经约了别人啦");  
14.     }  
15. });  
16. builder.setNeutralButton("中立", new DialogInterface.OnClickListener() {  
17.     @Override  
18.     public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {  
19.         showToast("嗯，今天我有事，明天可以吗");  
20.     }  
21. });  
22. AlertDialog alert = builder.create();  
23. 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：

[java] view plain copy

1. Notification.Builder builder = new Notification.Builder(this);  
2. builder.setContentIntent(contentIntent)  
3.         .setDeleteIntent(deleteIntent)  
4.         .setUsesChronometer(true)  
5.         .setProgress(100, 60, false)  
6.         .setSubText("这里是副本")  
7.         .setNumber(99)  
8.         .setAutoCancel(false)  
9.         .setSmallIcon(R.drawable.tt_s)  
10.         .setTicker("提示文本")  
11.         .setLargeIcon(BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.tt_s))  
12.         .setContentTitle("标题文本")  
13.         .setContentText("内容文本");  
14. Notification notify = builder.build();  
15.   
16. NotificationManager notifyMgr = (NotificationManager) getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);  
17. 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：

[java] view plain copy

1. ObjectAnimator anim1 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "alpha", 1f, 0.1f, 1f, 0.5f, 1f);  
2. ObjectAnimator anim2 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "rotation", 0f, 360f);  
3. ObjectAnimator anim3 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "scaleY", 1f, 3f, 1f);  
4. ObjectAnimator anim4 = ObjectAnimator.ofFloat(tv_text, "translationY", 0f, 300f);  
5. AnimatorSet animSet = new AnimatorSet();  
6. //AnimatorSet.Builder不提供create或build方法  
7. AnimatorSet.Builder builder = animSet.play(anim1);  
8. 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  
9. animSet.setDuration(5000);  
10. 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：

[java] view plain copy

1. ImageLoaderConfiguration.Builder mBuilder = new ImageLoaderConfiguration    
2.     .Builder(this)  
3.     .threadPoolSize(3) //线程池内加载的数量    
4.     .threadPriority(Thread.NORM_PRIORITY - 2) //设置当前线程的优先级  
5.     .denyCacheImageMultipleSizesInMemory() //拒绝缓存同一图片的多个尺寸版本  
6.     .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  
7.     .memoryCache(new UsingFreqLimitedMemoryCache(2 * 1024 * 1024)) //你可以通过自己的内存缓存实现    
8.     .memoryCacheSize(2 * 1024 * 1024) //使用的内存大小  
9.     .memoryCacheSizePercentage(13) //使用的内存百分比  
10.     .memoryCacheExtraOptions(480, 800) //设置内存中图片的长宽   
11.     .diskCache(new UnlimitedDiskCache(imageCacheDir)) //自定义磁盘的路径  
12.     .diskCacheSize(50 * 1024 * 1024) //使用的磁盘大小  
13.     .diskCacheFileCount(100) //磁盘的文件数量上限  
14.     .imageDecoder(new BaseImageDecoder(false)) //对图片解码，如需缩放或旋转可在此处理  
15.     .writeDebugLogs() //打印调试日志。上线时需要去掉该方法  
16.     ;  
17. ImageLoader.getInstance().init(mBuilder.build());