创建性-构造者设计模式

前言

      我们在使用Retrofit等这些第三方框架的时候，发现他们的使用都很方便，比如Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder().build()，和我们通常直接new一个对象不同，他是交给Builder类，通过build()函数来构造一个Retrofit对象。

      刚开始使用，可能不太明白，明明可以直接new出来，为什么要交给Builder来构造呢？那么通过学习了构造者设计模式，才明白，原来当使用者构造对象时，构造函数的参数一般大于等于五个，就可以考虑使用构造者设计模式，这样编写代码的好处，在于结构清晰，也易于扩展。

     在实际工作中，我们可能接触了很多这种链式创建对象的场景，比如AlertDialog，发现这种代码在使用的时候，真的很香，不仅实现了参数传递的灵活性，也避免了因参数过多造成的混乱。总之，除了使用官方封装的这些类以外，自己在实现代码的同时，也想要动手实现一个建造者设计模式。

 实现

    下面我们以电脑为例，创建一个抽象类Computer，我们想想，电脑都有什么属性，品牌，型号，操作系统，用途，类型，名字等等。这些属性如果都用构造方法实现的话，会很长，而且也不易于扩展，不够灵活。

 static class Computer{
        String name;
        String brand;
        String os;
        String display;
        String type;
        String use;

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void setBrand(String brand) {
            this.brand = brand;
        }

        public void setOs(String os) {
            this.os = os;
        }

        public void setDisplay(String display) {
            this.display = display;
        }

        public void setType(String type) {
            this.type = type;
        }

        public void setUse(String use) {
            this.use = use;
        }
    }

     比如，我们需要创造一个macbook笔记本，用传统思维，直接创造一个类，然后继承Computer,通过构造函数的方法重载，完成各种需求的笔记本。这样一套下来，代码臃肿不说，也不宜与后期的维护，如果有新的属性，又要重载一个构造函数，比较繁琐。

    static class MacBook extends Computer{
        public MacBook() {
        }
        
        // ……
        //各种构造函数
        // ……        
 
        @Override
        public String toString() {
            return "MacBook{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", brand='" + brand + '\'' +
                    ", os='" + os + '\'' +
                    ", display='" + display + '\'' +
                    ", type='" + type + '\'' +
                    ", use='" + use + '\'' +
                    '}';
        }
    }

    如果有一个专门的类，来创建不同需求的笔记本，这个问题就能很好的解决。

    那么这个专门的类就是Builder类，通过构造者设计模式进行优化，我们这里具体到了MacBook笔记本，在实际开发工作中，这个可以使用泛型T代替，更加灵活。

 static abstract class Builder {
        abstract MacBookBuilder builderName(String name);

        abstract MacBookBuilder builderBrand(String brand);

        abstract MacBookBuilder builderOs(String os);

        abstract MacBookBuilder builderType(String type);

        abstract MacBookBuilder builderUse(String use);

        abstract MacBookBuilder builderDisPlay(String display);

        abstract Computer build();

    }

  接下来，我们将利用MacBookBuilder 来构造笔记本，代码如下：

 static class MacBookBuilder extends Builder{

        MacBook macBook = new MacBook();

       @Override
        MacBookBuilder builderName(String name) {
            macBook.name = name;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderBrand(String brand) {
            macBook.brand = brand;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderOs(String os) {
            macBook.os = os;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderType(String type) {
            macBook.type = type;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderUse(String use) {
            macBook.use = use;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderDisPlay(String display) {
            macBook.display = display;
            return this;
        }

        @Override
        Computer build() {
            return macBook;
        }
    }

好了，我们通过测试类，测试一下，附上完整代码：

package com.example.lib;


public class BuilderTest {

    public static void main(String[] args) {

        Computer macbook = new MacBookBuilder()
                .builderName("macbook 2023")
                .builderOs("mac/os")
                .builderBrand("apple")
                .builderType("Laptops")
                .builderDisPlay("Retina显示器")
                .builderUse("studyProgram")
                .build();

        System.out.println(macbook.toString());
    }


    static class Computer{
        String name;
        String brand;
        String os;
        String display;
        String type;
        String use;

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void setBrand(String brand) {
            this.brand = brand;
        }

        public void setOs(String os) {
            this.os = os;
        }

        public void setDisplay(String display) {
            this.display = display;
        }

        public void setType(String type) {
            this.type = type;
        }

        public void setUse(String use) {
            this.use = use;
        }
    }


    static class MacBook extends Computer{
        public MacBook() {
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "MacBook{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", brand='" + brand + '\'' +
                    ", os='" + os + '\'' +
                    ", display='" + display + '\'' +
                    ", type='" + type + '\'' +
                    ", use='" + use + '\'' +
                    '}';
        }
    }


    static abstract class Builder {
        abstract MacBookBuilder builderName(String name);

        abstract MacBookBuilder builderBrand(String brand);

        abstract MacBookBuilder builderOs(String os);

        abstract MacBookBuilder builderType(String type);

        abstract MacBookBuilder builderUse(String use);

        abstract MacBookBuilder builderDisPlay(String display);

        abstract Computer build();

    }

   static class MacBookBuilder extends Builder{

        MacBook macBook = new MacBook();

       @Override
        MacBookBuilder builderName(String name) {
            macBook.name = name;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderBrand(String brand) {
            macBook.brand = brand;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderOs(String os) {
            macBook.os = os;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderType(String type) {
            macBook.type = type;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderUse(String use) {
            macBook.use = use;
            return this;
        }

        @Override
        MacBookBuilder builderDisPlay(String display) {
            macBook.display = display;
            return this;
        }

        @Override
        Computer build() {
            return macBook;
        }
    }
}

总结 

构造者设计模式，在安卓开放当中非常常见，也是一种创建型设计模式，类似与工厂模式，但不同于工厂模式。主要优点如下：

• 客户端不需要理解产品的内部细节，完成了产品本身与产品创建的解耦
• 每一个具体的建造者都相对独立，产品的创建更加的精细化
• 增加新的具体建造者，无需修改原有的代码，符合开闭原则
• 使用链式编程，代码上更加美观