Android初探建造者模式

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一、建造者模式

定义：

构建者模式（Builder Pattern）是一种创建型设计模式，旨在通过提供一种灵活的方式来构建复杂对象。该模式将对象的构建过程与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

具体来说，构建者模式使用一个独立的构建器（Builder）类来封装对象的构建过程。构建器类提供一系列方法来设置对象的属性，并最终返回构建好的对象。这种方式可以避免使用多个构造函数或过多的参数，使得对象的构建过程更加直观和易于扩展。

生活中的例子：

假设你要建造一座房子，房子有多个组成部分，例如墙壁、门、窗户等。使用构建者模式可以将建造房子的过程分解为以下步骤：

创建一个房子构建器类（HouseBuilder），该类负责构建房子对象。
在房子构建器类中定义一系列方法，例如 buildWalls()、buildDoors()、buildWindows() 等，用于设置房子的各个组成部分。
客户端代码创建一个房子构建器对象，并使用该对象调用相应的方法来设置房子的属性，例如设置墙壁类型、设置门的数量、设置窗户的尺寸等。
最后，房子构建器对象调用 build() 方法返回构建好的房子对象。
使用构建者模式，在不同的场景下可以定制化构建不同类型的房子，而且可以灵活地添加或修改构建过程中的步骤。

总结一下，构建者模式通过将复杂对象的构建过程与其表示分离，提供了一种灵活且可扩展的方式来构建对象。

二、建造者模式作用

建造者模式是一种创建型设计模式，主要用于构建复杂对象。它的作用是将对象的创建过程与表示分离，以便可以使用相同的构建过程来创建不同的表示。

具体来说，建造者模式的作用如下：

封装复杂对象的创建过程：建造者模式将复杂对象的构建过程封装在具体建造者中，客户端无需知道对象的具体创建细节，只需要通过指挥者或者具体建造者来完成对象的构建。

提供灵活的构建流程：建造者模式允许客户端通过不同的组合方式来构建对象，从而灵活地生成不同的表示。客户端可以根据需求自由选择具体建造者，并按照需要调用建造者的方法来设置对象的属性。

支持逐步构建复杂对象：通过建造者模式，可以逐步构建复杂对象，每一步都可以通过建造者的方法来设置对象的属性，最终调用建造者的方法返回构建好的对象。这种逐步构建的方式对于某些复杂对象的构建非常有帮助。

避免构造方法参数过多：对于具有大量属性的对象，如果使用构造方法来创建对象，会出现参数过多、参数顺序困扰等问题。而建造者模式通过链式调用设置属性，避免了构造方法参数过多的问题，使得代码更加清晰易读。

支持对象属性的变化：如果一个对象的属性有较高的变动性，使用建造者模式可以很方便地修改具体建造者的实现，而无需修改客户端的代码。这样可以降低耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。

总而言之，建造者模式将复杂对象的创建过程封装起来，提供灵活的构建流程，以及逐步构建复杂对象的能力，同时避免了构造方法参数过多的问题，支持对象属性的变化。它能够帮助我们更好地组织和管理复杂对象的创建，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。

三、建造者模式案例

下面是我自己本人在csdn上学习他人博客写的一个小案例，如有错误欢迎指出，自己也是第一次学习建造者模式，还存在很多很多不懂之处。

package com.example.constraintlayoutlearning;

/**
 * @Author Crwei
 * date 2023/9/18 19:48
 */

public class TestPerson {
    public String mPersonName;
    private int mPersonAge;
    private int mSex;
    private String mCardNumber;

    public String getmPersonName() {
        return mPersonName;
    }

    public int getmPersonAge() {
        return mPersonAge;
    }

    public TestPerson(TestPerson.Builder builder){
        this.mCardNumber = builder.mCardNumber;
        this.mSex = builder.mSex;
        this.mPersonAge = builder.mPersonAge;
        this.mPersonName = builder.mPersonName;
        if(this.mPersonAge>100){
            throw new IllegalArgumentException("年龄不能超过100");
        }
    }

    public static final class Builder {
        private String mPersonName;
        private int mPersonAge;
        private int mSex;
        private String mCardNumber;

        public Builder(){}

        public TestPerson build(){
            return new TestPerson(this);
        }

        public TestPerson.Builder addPersonName(String mPersonName) {
            this.mPersonName = mPersonName;
            return this;
        }
        public TestPerson.Builder addPersonAge(int mPersonAge) {
            this.mPersonAge = mPersonAge;
            return this;
        }
        public TestPerson.Builder addSex(int mSex) {
            this.mSex = mSex;
            return this;
        }
        public TestPerson.Builder addCardNumber(String mCardNumber) {
            this.mCardNumber = mCardNumber;
            return this;
        }
    }
}

这里对TestPerson类使用了构建者模式，该类的建立参考来源 。

从上面可以看到，除了mPersonName是用public修饰的，其余都是private，为什么要用public以及对这个属性设置了两个ge方法，这和我使用Databing有关，这里我们等会说，一般都是使用private（而且还可以加final修饰）。

定义完基本的属性以后，我们在下面定义了一个用final实现的抽象类Builder，这样做的目的是为了避免在子类中修改build方法，以保持整个类的稳定性和一致性，同时也可以提高性能，因为final修饰会在编译的时候被内联优化。在Builder中我们又定义了和TestPerson相同的属性，这些属性的修饰符都是private。然后我们提供了大量的方法来set Builder中的属性值，并且将其赋值给调用者。

使用方法：

    try{
        person = new TestPerson.Builder()
                .addPersonName("张三")
                .addSex(1)
                .addPersonAge(122)
                .build();
    }catch (IllegalArgumentException e){
        System.out.println(e.getMessage());
    }

可能有人问，这里为什么要用try-catch，注意看上面代码的这一部分

public TestPerson(TestPerson.Builder builder){
    this.mCardNumber = builder.mCardNumber;
    this.mSex = builder.mSex;
    this.mPersonAge = builder.mPersonAge;
    this.mPersonName = builder.mPersonName;
    if(this.mPersonAge>100){
        throw new IllegalArgumentException("年龄不能超过100");
    }
}

我们对这个属性做了一个限制，因为我们实际使用的时候，肯定会有一些属性有所限制，我们可以直接在这里就对限制做了处理，然后在Builder的时候使用try-catch捕获异常，可以更方便的知道数据是否存在问题。

上面的代码虽然使用了建造者模式，但是还是可以优化的，有一个插件叫Lombok，使用该插件可以减少TestPerson的大量代码，我还没有用过，我就不介绍了，有兴趣的朋友可以自行研究。

四、建造者模式的使用场景

创建复杂对象：当需要创建一个带有多个属性并且初始化过程较为复杂的对象时，可以使用建造者模式。通过逐步设置对象的属性，并在最后一步构建对象，能够简化对象的创建过程。

需要灵活组合对象属性：建造者模式能够根据需要选择性地设置对象的属性。可以按照不同的需求组合不同的属性，而无需创建多个独立的构造函数或使用大量的可选参数。

避免重叠构造器问题：当一个类的属性较多，存在多种组合方式时，使用传统的多个构造函数容易造成构造器重叠问题。而建造者模式可以通过链式调用的方式避免这个问题，并使代码更加清晰易读。

支持不可变对象构建：建造者模式可以创建不可变对象，即对象一旦创建就不能再修改其属性值。通过在Builder类中将对象的属性设置为final，并在build方法中创建不可变对象，可以确保对象的属性值在创建后不会被修改。

便于扩展：如果需要为已有的对象添加新的属性，或者需要创建该类的子类，使用建造者模式能够方便地进行扩展和修改。

总的来说，建造者模式适用于需要创建复杂对象，并且需要对对象属性进行灵活组合和控制的场景。它能够提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。

像我们使用的Okhttp以及一些dialog里面大部分都是使用的建造者模式的，使用建造者模式可以让使用者更方便灵活的使用他们。

五、一些思考

我在学习建造者模式的时候是和databing一起使用的，在使用的过程中我发现，当TestPerson的属性都是private的时候，我在xml中这样使用是不可以的，无法获取到对象的值，当我将该属性的值的修饰符从private改成public的时候就可以获取到了，我很不解。

只有把mPersonName的修饰符改成public才行，如果有更好的方案实现或者其他方法评论区交流，目前本人刚学，刚刚入门建造者模式。

我以为是private在建造者模式里面无法通过get拿到值，但是我在activity or fragment中又可以拿到值。

这里又可以拿到另外一个private修饰的属性的值，我不理解。

后面还会进行更新本文，今天是对建造者模式的初步了解，还有很多不会的地方，学生所做，如有写错，敬请批评指正。