Java设计模式之建造者模式浅析示例
lpf_wei 人气:0编程是一门艺术，大批量的改动显然是非常丑陋的做法，用心的琢磨写的代码让它变的更美观。
1.建造者(Builder)设计模式定义
建造者设计模式是指将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的被称为建造者模式。
它是将一个复杂的对象分解为多个简单的对象，然后一步一步构建而成。它将变与不变相分离，即产品的组成部分是不变的，但每一部分是可以灵活选择的。
2.建造者设计模式优点
- 封装性好，构建和表示分离。
- 扩展性好，各个具体的建造者相互独立，有利于系统的解耦。
- 客户端不必知道产品内部组成的细节，建造者可以对创建过程逐步细化，而不对其它模块产生任何影响，便于控制细节风险。
3.建造者设计模式不足之处
- 产品的组成部分必须相同，这限制了其使用范围。
- 如果产品的内部变化复杂，如果产品内部发生变化，则建造者也要同步修改，后期维护成本较大。
4.建造者设计模式角色关系
建造者（Builder）模式由产品、抽象建造者、具体建造者、指挥者等 4 个要素构成。
- 产品角色（Product）：它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个零部件。
- 抽象建造者（Builder）：它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()。
- 具体建造者(Concrete Builder）：实现 Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法。
- 指挥者（Director）：它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥者中不涉及具体产品的信息。
5.建造者设计模式应用
建造者设计模式应用非常广泛，比如Retrofit、AlertDialog等都使用了建造者设计模式。
下面使用Retrofit删减版本当作示例（这是一个开源项目的真实场景，更加贴近真实的应用）
public final class Retrofit {
Retrofit(
okhttp3.Call.Factory callFactory,
HttpUrl baseUrl,
List<Converter.Factory> converterFactories,
int defaultConverterFactoriesSize,
List<CallAdapter.Factory> callAdapterFactories,
int defaultCallAdapterFactoriesSize,
@Nullable Executor callbackExecutor,
boolean validateEagerly) {
this.callFactory = callFactory;
this.baseUrl = baseUrl;
this.converterFactories = converterFactories;
this.defaultConverterFactoriesSize = defaultConverterFactoriesSize;
this.callAdapterFactories = callAdapterFactories;
this.defaultCallAdapterFactoriesSize = defaultCallAdapterFactoriesSize;
this.callbackExecutor = callbackExecutor;
this.validateEagerly = validateEagerly;
}
public static final class Builder {
public Builder() {}
public Builder baseUrl(URL baseUrl) {
Objects.requireNonNull(baseUrl, "baseUrl == null");
return baseUrl(HttpUrl.get(baseUrl.toString()));
}
public Builder addCallAdapterFactory(CallAdapter.Factory factory) {
callAdapterFactories.add(Objects.requireNonNull(factory, "factory == null"));
return this;
}
public Builder addConverterFactory(Converter.Factory factory) {
converterFactories.add(Objects.requireNonNull(factory, "factory == null"));
return this;
}
public Retrofit build() {
if (baseUrl == null) {
throw new IllegalStateException("Base URL required.");
}
Platform platform = Platform.get();
okhttp3.Call.Factory callFactory = this.callFactory;
if (callFactory == null) {
callFactory = new OkHttpClient();
}
Executor callbackExecutor = this.callbackExecutor;
if (callbackExecutor == null) {
callbackExecutor = platform.defaultCallbackExecutor();
}
converterFactories.add(new BuiltInConverters());
converterFactories.addAll(this.converterFactories);
converterFactories.addAll(defaultConverterFactories);
return new Retrofit(
baseUrl,
unmodifiableList(converterFactories),
defaultConverterFactoriesSize,
unmodifiableList(callAdapterFactories),
defaultCallAdapterFactories.size(),
callbackExecutor,
validateEagerly);
}
}
}
}
//Retrofit 对象的创建
Retrofit retrofit =
new Retrofit.Builder()
.baseUrl(API_URL)
.addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
.build();Retrifit官网地址：https://github.com/square/retrofit
以上内容做了删减，只为说明建造者设计模式，以上例子中产品角色就是Retrofit，这里Builder就是具体的建造者，当用户使用的时候，只需要通过建造者设置具体属性，比如URL、ConverterFactory等，然后调用build方法就可以创建Retrofit对象。
在案例中可以看到，除了URL是必须要添加的之外，其他的都是有默认值的，如果不设置也没有问题。这样就可以通过设置不同的参数，创建出各种各样的Retrofit对象了，灵活方便。
建造者模式在应用过程中可以根据需要改变，如果创建的产品种类只有一种，只需要一个具体建造者，这时可以省略掉抽象建造者，甚至可以省略掉指挥者角色。以上就是这样的案例。
6.建造者设计模式的应用场景
建造者模式唯一区别于工厂模式的是针对复杂对象的创建。也就是说，如果创建简单对象，通常都是使用工厂模式进行创建，而如果创建复杂对象，就可以考虑使用建造者模式。
当需要创建的产品具备复杂创建过程时，可以抽取出共性创建过程，然后交由具体实现类自定义创建流程，使得同样的创建行为可以生产出不同的产品，分离了创建与表示，使创建产品的灵活性大大增加。
建造者模式主要适用于以下应用场景：
- 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的结果。
- 多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的结果又不相同。
- 产品类非常复杂，或者产品类中不同的调用顺序产生不同的作用。
- 初始化一个对象特别复杂，参数多，而且很多参数都具有默认值。
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