浅学设计模式之建造者（Buildler Pattern）模式及在android中的应用

        被自己用一根香蕉收买后，舒舒服服的洗完澡以后，认认真真的做完50多个仰卧起坐以后，在得到自己想要的消息后，好吧，不管是无意或者有意。好吧，现在就将近12点了，关于建造者模式，是今天自己再看刘伟老师的设计模式PPT的时候学习的，在《Head First 设计模式》那本书里是没有讲这个建造者模式，好吧，再一次说明，关于设计模式系列文章的文字部分大部分是从网上整理而来，代码部分由自己完成，因为自我感觉还没有能力能够系统的解释一个模式，已经有现成的比较完善的说明，就不重复造轮子了。

一、概述：

在软件系统中，有时候面临着“一个复杂对象”的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法确相对稳定。如何应对这种变化？如何提供一种“封装机制”来隔离出“复杂对象的各个部分”的变化，从而保持系统中的 “稳定构建算法”不随着需求改变而改变？这就是要说的建造者模式。

二、定义：

建造者模式（Builder Pattern）也叫生成器模式，其定义如下：separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.将一个复杂对象的构建与它的标示分离，使同样的构建过程刻意创建不同的表示。

三、类图：

建造者（Builder）角色：给出一个抽象接口，以规范产品对象的各个组成成分的建造。一般而言，此接口独立于应用程序的商业逻辑。模式中直接创建产品对象的是具体建造者（Concrete Builder）角色。具体建造者类必须实现这个接口所要求的方法：一个是建造方法，另一个是结果返还方法。
具体建造者（Concrete Builder）角色：担任这个角色的是于应用程序紧密相关的类，它们在应用程序调用下创建产品实例。这个角色主要完成的任务包括：实现Builder角色提供的接口，一步一步完成创建产品实例的过程。在建造过程完成后，提供产品的实例。
指导者（Director）角色：担任这个角色的类调用具体建造者角色以创建产品对象。导演者并没有产品类的具体知识，真正拥有产品类的具体知识的是具体建造者对象。
产品（Product）角色：产品便是建造中的复杂对象。指导者角色是于客户端打交道的角色。导演者角色将客户端创建产品的请求划分为对各个零件的建造请求，再将这些请求委派给具体建造者角色。具体建造者角色是做具体建造工作的，但却不为客户端所知。

四、代码示例

以食物为例，感觉着例子写的不好，凑合着看下：先看Product：

public class Food {
private String mFoodName;
private String mFoodTastes;
private String mFoodFeatures;
private String mChillies;
private String mSugar;
private String mSalt;

public void setFoodName(String name) {
mFoodName = name;
}

public String getFoodName() {
return mFoodName;
}

public void setFoodTastes(String tastes) {
mFoodTastes = tastes;
}

public String getFoodTastes() {
return mFoodTastes;
}

public void setFoodFeatures(String features) {
mFoodFeatures = features;
}

public String getFoodFeatures() {
return mFoodFeatures;
}

public String getChillies() {
return mChillies;
}

public void setChillies(String mChillies) {
this.mChillies = mChillies;
}

public String getSugar() {
return mSugar;
}

public void setSugar(String mSugar) {
this.mSugar = mSugar;
}

public String getSalt() {
return mSalt;
}

public void setSalt(String salt) {
mSalt = salt;
}

@Override
public String toString() {
return "Food Name: " + getFoodName() + "\r\n"
+ "Food Feature: " + getFoodFeatures() + "\r\n"
+ "Food Tastes: " + getFoodTastes() + "\r\n"
+ "Food Chillies: " + getChillies() + "\r\n"
+ "Food Salt: " + getSalt() + "\r\n"
+ "Food Sugar: " + getSugar();
}
}

上面菜肴中各种属性，比较简单，就是一个实体类。下面是Builder：

public abstract class Builder {

protected Food mFood = new Food();

public abstract void setFoodName(String name);
public abstract void setFoodTastes(String tastes);
public abstract void setFoodFeature(String feature);
public abstract void addSugar(String sugar);
public abstract void addSalt(String salt);
public abstract void addChillies(String chillies);

public Food getResult() {
return mFood;
}
}

实体Builder：

public class ShandongCuisineChefBuilder extends Builder{

@Override
public void setFoodName(String name) {
mFood.setFoodName(name);
}

@Override
public void setFoodTastes(String tastes) {
mFood.setFoodTastes(tastes);
}

@Override
public void setFoodFeature(String feature) {
mFood.setFoodFeatures(feature);
}

@Override
public void addSugar(String sugar) {
mFood.setSugar(sugar);
}

@Override
public void addSalt(String salt) {
mFood.setSalt(salt);
}

@Override
public void addChillies(String chilies) {
mFood.setChillies(chilies);
}

}

public class SiChuanChefBuilder extends Builder {

@Override
public void setFoodName(String name) {
mFood.setFoodName(name);
}

@Override
public void setFoodTastes(String tastes) {
mFood.setFoodTastes(tastes);
}

@Override
public void setFoodFeature(String feature) {
mFood.setFoodFeatures(feature);
}

@Override
public void addSugar(String sugar) {
mFood.setSugar(sugar);
}

@Override
public void addSalt(String salt) {
mFood.setSalt(salt);
}

@Override
public void addChillies(String chilies) {
mFood.setChillies(chilies);
}

}

这两个大厨类写的有点多余，因为实现完全一样。director类：

public class Director {
private Builder mBuilder;

public Director(){}

public Director(Builder builder) {
mBuilder = builder;
}

public void setDirector(Builder builder) {
mBuilder = builder;
}

public Food construct(String name, String feature, String tastes,
String chillies, String salt, String sugar) {
mBuilder.setFoodName(name);
mBuilder.setFoodFeature(feature);
mBuilder.setFoodTastes(tastes);
mBuilder.addChillies(chillies);
mBuilder.addSalt(salt);
mBuilder.addSugar(sugar);
return mBuilder.getResult();
}

}

client类：

public class Client {

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Builder shandongCuisineChef = new ShandongCuisineChefBuilder();
Builder siChuanChef = new SiChuanChefBuilder();

Director director = new Director(shandongCuisineChef);
Food food = director.construct("糖醋里脊", "色淡黄,形光润饱满.外松脆酥香,里软嫩鲜美", "又甜又香", "无", "适量", "加糖");

System.out.println("经典鲁菜： " + "\r\n" + food);

Director director2 = new Director();
director2.setDirector(siChuanChef);
Food food2 = director2.construct("水煮肉片", "肉味香辣，软嫩，易嚼", "麻、辣、鲜、烫", "多", "适量", "无");
System.out.println("经典川菜： " + "\r\n" + food2);

}

}

程序运行结果：

经典鲁菜：
Food Name: 糖醋里脊
Food Feature: 色淡黄,形光润饱满.外松脆酥香,里软嫩鲜美
Food Tastes: 又甜又香
Food Chillies: 无
Food Salt: 适量
Food Sugar: 加糖
经典川菜：
Food Name: 水煮肉片
Food Feature: 肉味香辣，软嫩，易嚼

还算比较简单，不做过多解释了。

五、应用

1. 建造者模式的优点

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，如例子中我们就不需要关心每一个具体的模型内部是如何实现的，产生的对象类型就是CarModel。建造者独立，容易扩展
      Builder之间是相互独立的，与其它的Builder无关，对系统的扩展非常有利。便于控制细节风险
      模式所建造的最终产品更易于控制：由于具体的建造者是独立的，因此可以对建造过程逐步细化，而不对其他的模块产生任何影响。

2. 建造者模式的使用场景

相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时，可以采用建造者模式，需要生成的产品对象的属性相互依赖，建造者模式可以强迫生成顺序。
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，则可以使用该模式。
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效能，这个时候使用建造者模式是非常合适。
在对象创建过程中会使用到系统中的一些其它对象，这些对象在产品对象的创建过程中不易得到时，也可以采用建造者模式封装该对象的创建过程。该种场景，只能是一个补偿方法，因为一个对象不容易获得，而在设计阶段竟然没有发觉，而要通过创建者模式柔化创建过程，本身已经违反设计最初目标。

3. 建造者模式的注意事项

      建造者模式关注的是的零件类型和装配工艺（顺序），这是它与工厂方法模式最大不同的地方，虽然同为创建类模式，但是注重点不同。

六、和其他模式的区别：

     与抽象工厂模式相比，建造者模式返回一个组装好的完整产品，而抽象工厂模式返回一系列相关的产品，这些产品位于不同的产品等级结构，构成了一个产品族。
在抽象工厂模式中，客户端实例化工厂类，然后调用工厂方法获取所需产品对象，而在建造者模式中，客户端可以不直接调用建造者的相关方法，而是通过指挥者类来指导如何生成对象，包括对象的组装过程和建造步骤，它侧重于一步步构造一个复杂对象，返回一个完整的对象。
如果将抽象工厂模式看成汽车配件生产工厂，生产一个产品族的产品，那么建造者模式就是一个汽车组装工厂，通过对部件的组装可以返回一辆完整的汽车。  

七、在android中的应用

Dialog：Dialog的建造过程就是一个典型的“建造者模式”，通过Builder来设置不同的参数，创建出不同的Dialog。好吧，下一篇文章分析Dialog和Builder的源码。