对象构造简单化-建造者模式

模式介绍

Builder模式是指一步一步来构建出一个复杂的对象。
它允许用户在不知道内部构建细节的情况下，非常精细地控制对象构建流程。
该模式是为了将构建过程非常复杂的对象进行拆分，让它与它的部件解耦，提升代码的可读性以及扩展性。

模式结构

建造者模式包含如下角色：

Product：产品角色
Builder：抽象的建造者
ConcreteBuilder：具体的建造者
Director：指挥者

模式示例

我们来举个生活中的例子来描述建造者模式的各个角色：
假设我们现在是一个手机的生产商，各大手机厂商都会来找我们制造手机，比如小米、华为、三星、魅族等。每个厂商的手机配置都不一致，包括CPU型号、内存大小、像素大小等等。
现在我们将这个例子中的对象转化成建造者模式的各个角色：

Product：我们生产的手机就是商品，Product中应该包含手机的各个部件。
Builder：抽象Builder类，细节全在ConcreteBuilder中。
ConcreteBuilder：继承了Builder类，这里有手机的组装细节。
Director：这里的指挥者就是各大手机厂商，我要让你生产一台小米手机并给了你一系列参数，你就要按照参数，生产我想要的手机，其他手机也是同样的同理。

纸上谈兵终觉浅，我们将上述实例转化成代码看一看：
首先是Product，它应该包含手机的零件元素：

public class PhoneProduct {

    private String brand;//品牌
    private String CPU;//CPU
    private String memorySize;//内存大小
    private String pixel;//像素大小


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

    public void setCPU(String CPU) {
        this.CPU = CPU;
    }

    public void setMemorySize(String memorySize) {
        this.memorySize = memorySize;
    }

    public void setPixel(String pixel) {
        this.pixel = pixel;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "品牌：" + brand +
                "\nCPU：" + CPU +
                "\n内存大小：" + memorySize +
                "\n像素大小：" + pixel;
    }

我们可以看出，一台手机的构建元素有：品牌、CPU、内存大小以及像素大小，如果还有其他元素，只需要继续添加成员变量即可。
有了手机的构建元素，如何将这些元素拼接成手机，就是Builder要做的事情了：

public abstract class PhoneBuilder {
    //构建手机品牌
    public abstract void buildBrand(String brand);
    //构建手机CPU
    public abstract void buildCPU(String cpu);
    //构建手机内存
    public abstract void buildMemorySize(String memorySize);
    //构建手机像素大小
    public abstract void buildPixel(String pixel);
    //将各个零件进行拼接
    public abstract PhoneProduct create();
}

可以看到抽象的Builder类中有各个元素的组装方法，并且最后还有一个将手机进行组装的方法：create()。
接下来我们使用ConcreteBuilder来继承Builder并实现具体的组装细节：

public class ConcretePhoneBuilder extends PhoneBuilder {
    //商品手机
    private PhoneProduct product = new PhoneProduct();
    
    @Override
    public void buildBrand(String brand) {
        product.setBrand(brand);
    }

    @Override
    public void buildCPU(String cpu) {
        product.setCPU(cpu);
    }

    @Override
    public void buildMemorySize(String memorySize) {
        product.setMemorySize(memorySize);
    }

    @Override
    public void buildPixel(String pixel) {
        product.setPixel(pixel);
    }

    @Override
    public PhoneProduct create() {
        return product;
    }
}

ConcreteBuilder中包含了每个零件组装和最后拼接过程create()的所有细节。
到这里，我们作为一个手机生产商，已经具备了生产手机的能力，接下来就要接待客户了！
平时大家都说，客户是上帝。今天在这里，也是如此。
所以起到主导作用的，就是我们的客户Director：

public class PhoneDirector {

    private PhoneBuilder builder;

    public PhoneDirector(PhoneBuilder builder) {
        this.builder = builder;
    }

    public PhoneProduct constuct(String brand, String cpu, String memorySize, String pixel) {


        builder.buildBrand(brand);
        builder.buildCPU(cpu);
        builder.buildMemorySize(memorySize);
        builder.buildPixel(pixel);

        return builder.create();
    }
}

可以看到Director中持有PhoneBuilder对象，这里的constuct(,,,,)就相当于客户的需求，告诉我们手机的具体配置，接着我们拿着具体需求去ConcreteBuilder中构建具体的手机，并返回给用户。
整个建造者模式就是这样的，接下来我们来做下简单的测试：

//创建Builder对象
PhoneBuilder miBuilder = new ConcretePhoneBuilder();
//创建管理者
PhoneDirector director = new PhoneDirector(miBuilder);
//生成商品
PhoneProduct product = director.constuct("小米", "骁龙825", "4GB", "1500万像素");
//展示构建结果
textView.setText(product.toString());

首先创建Builder并传递给Director，接下来调用Director的构建方法并传递需求，一台手机就构建出来了。
在这个过程中，管理者Director完全不知手机道构建细节。代码的扩展性以及可读性都有质的提升。

模式变形

在刚刚接触到Builder模式时，我就发现了于我而言，一个非常巨大的应用场景，完美解决一个让我极其难受的问题。
由于篇幅问题，模式变形我决定新起一篇文章中解释。

总结

Demo我已经上传至GitHub，各位看官可自行食用。
上面的例子，仅仅是个例子，看起来似乎仅仅是增加了工作量。
但事实并不是这样的，这种写法的扩展性、可读性都是有很大提升的，希望各位看官都可以理解这种代码思想。
还有一点是，建造者模式与之后要讲到的工厂模式类似，他们都是建造者模式，适用的场景也很相似。
一般来说，如果产品的建造很复杂，那么请用工厂模式；如果产品的建造更复杂，那么请用建造者模式。

感谢

《Android源码设计模式解析与实战》何红辉、关爱民著