677 阿裏雲技術社區[雲棲]

設計模式之二：Builder模式

設計模式之二：Builder模式
目錄介紹

0.關於Builder模式案例下載
1.Builder模式介紹
2.Builder模式使用場景
3.Builder模式簡單案例
3.1 Builder模式UML圖(摘自網絡)
3.2 在《Android源碼設計模式》這本書上，介紹經典Builder模式中，包括
3.3 Product角色
3.4 Builder : 抽象Builder類，規範產品組建，一般是由子類實現具體的組建過程
3.5 ConcreteBuilder : 具體的Builder類
3.6 Director : 統一組裝過程
4.Builder模式實際案例Demo
4.1 實際開發中，有時會遇到複雜的對象的代碼
4.2 通過構造函數的參數形式去寫一個實現類，或者通過set，get去實現
4.3 分析
4.4 將上麵例子改成builder模式如下所示
4.5 最後運用，代碼如下
4.6 關於線程安全問題
5.Android源碼中的Builder模式實現
5.1 首先看看AlertDialog.Builder源代碼，隻是摘自部分代碼
5.2 接下來看看build源代碼
5.3 接下來看看show的代碼
5.4 為什麼AlertDialog要使用builder模式呢？
6.Builder模式總結
6.1 builder模式優點
6.2 builder模式缺點
7.關於其他說明
7.1 參考案例
8.關於其他更多內容

0.本人寫的綜合案例

案例
說明及截圖
模塊：新聞，音樂，視頻，圖片，唐詩宋詞，快遞，天氣，記事本，閱讀器等等
接口：七牛，阿裏雲，天行，幹貨集中營，極速數據，追書神器等等
#####關於Builder設計模式，具體實際案例可以參考：https://github.com/yangchong211/YCDialog

1.Builder模式介紹

1.1 定義：將一個複雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的展示。
1.2 Builder模式屬於創建型，一步一步將一個複雜對象創建出來，允許用戶在不知道內部構建細節的情況下，可以更精細地控製對象的構造流程。

2.Builder模式使用場景

相同方法，不同執行順序，產生不同事件結果
初始化對象特別複雜，參數眾多，且很多參數都具有默認值時

3.Builder模式簡單案例

3.1 Builder模式UML圖(摘自網絡)

3.2 在《Android源碼設計模式》這本書上，介紹經典Builder模式中，包括

Product : 產品抽象類
Builder : 抽象Builder類，規範產品組建，一般是由子類實現具體的組建過程
ConcreteBuilder : 具體的Builder類
Director : 統一組裝過程

3.3 Product角色

//設置抽象類
public abstract class BuilderUser {··
    protected String name;
    protected String cardID;
    protected int age;
    protected String address;
    public BuilderUser() {}
    //設置名字
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    //抽象方法
    public abstract void setCardID();

    //設置年齡
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    //設置地址
    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "BuilderUser{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", cardID='" + cardID + ''' +
                ", age=" + age +
                ", address='" + address + ''' +
                '}';
    }
}
/**
 * 具體的Product角色 UserCard
 */
public class UserCard extends BuilderUser {

    public UserCard() {}

    @Override
    public void setCardID() {
        cardID="10086";             //設置默認ID
    }
}

3.4 Builder : 抽象Builder類，規範產品組建，一般是由子類實現具體的組建過程

/**
 * 抽象Builder類
 */
public abstract class Builder {
    public abstract void buildName(String name);
    public abstract void buildCardID();
    public abstract void buildAge(int age);
    public abstract void buildAddress(String address);
    public abstract BuilderUser create();
}

3.5 ConcreteBuilder : 具體的Builder類

/**
* 具體的Builder類
*/
public class AccountBuilder extends Builder{

    private BuilderUser user = new UserCard();

    @Override
    public void buildName(String name) {
        user.setName(name);
    }

    @Override
    public void buildCardID() {
        user.setCardID();
    }

    @Override
    public void buildAge(int age) {
        user.setAge(age);
    }

    @Override
    public void buildAddress(String address) {
        user.setAddress(address);
    }

    @Override
    public BuilderUser create() {
        return user;
    }
}

3.6 Director : 統一組裝過程

/**
* Director角色，負責構造User
*/
public class Director {
    Builder mBuilder =null;

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

    public void construct(String name,int age,String address){
        mBuilder.buildName(name);
        mBuilder.buildCardID();
        mBuilder.buildAge(age);
        mBuilder.buildAddress(address);
    }
}

4.Builder模式實際案例Demo

4.1 實際開發中，有時會遇到複雜的對象的代碼，比如

public class BuilderDemo {
    private final String name;         //必選
    private final String cardID;       //必選
    private final int age;             //可選
    private final String address;      //可選
    private final String phone;        //可選
}

4.2 通過構造函數的參數形式去寫一個實現類，或者通過set，get去實現

BuilderDemo(String name);
BuilderDemo(String name, String cardID);
BuilderDemo(String name, String cardID,int age);
BuilderDemo(String name, String cardID,int age, String address);
BuilderDemo(String name, String cardID,int age, String address，String phone);

4.3 分析

第一種在參數不多的情況下，是比較方便快捷的，一旦參數多了，代碼可讀性大大降低，並且難以維護，對調用者來說也造成一定困惑；
第二種可讀性不錯，也易於維護，但是這樣子做對象會產生不一致的狀態，當你想要傳入全部參數的時候，你必需將所有的setXX方法調用完成之後才行。然而一部分的調用者看到了這個對象後，以為這個對象已經創建完畢，就直接使用了，其實User對象並沒有創建完成，另外，這個User對象也是可變的，不可變類所有好處都不複存在。
Builder模式同時滿足上麵兩種情況，易於維護，並且創建方便

4.4 將上麵例子改成builder模式如下所示

public class BuilderDemo {

    private final String name;         //必選
    private final String cardID;       //必選
    private final int age;             //可選
    private final String address;      //可選
    private final String phone;        //可選

    public BuilderDemo(UserBuilder userBuilder){
        this.name=userBuilder.name;
        this.cardID=userBuilder.cardID;
        this.age=userBuilder.age;
        this.address=userBuilder.address;
        this.phone=userBuilder.phone;
    }

    public static class UserBuilder{
        private final String name;
        private final String cardID;
        private int age;
        private String address;
        private String phone;

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

        public UserBuilder(String name,String cardID){
            this.name=name;
            this.cardID=cardID;
        }

        public UserBuilder age(int age){
            this.age=age;
            return this;
        }

        public UserBuilder address(String address){
            this.address=address;
            return this;
        }

        public UserBuilder phone(String phone){
            this.phone=phone;
            return this;
        }
    }
}

4.5 最後運用，代碼如下

new BuilderDemo.UserBuilder("yc","10086")
        .age(24)
        .address("beijing")
        .phone("13667225184")
        .build();

4.6 關於線程安全問題

// 線程安全
public BuilderDemo build(){
    BuilderDemo builderDemo = new BuilderDemo(this);
    if(builderDemo.age > 100){
        throw new IllegalStateException("Age out of range");
    }
    return builderDemo;
}

// 線程不安全，不要這樣寫
public BuilderDemo build(){
    if(age > 100){
        throw new IllegalStateException("Age out of range");
    }
    return new BuilderDemo(this);
}

5.Android源碼中的Builder模式實現

5.1 首先看看AlertDialog.Builder源代碼，隻是摘自部分代碼

public class AlertDialog extends AppCompatDialog implements DialogInterface {

    //接收builder成員變量p中各個參數
    final AlertController mAlert;

    //下麵是三個構造函數
    protected AlertDialog(@NonNull Context context) {
        this(context, 0);
    }

    protected AlertDialog(@NonNull Context context, @StyleRes int themeResId) {
        super(context, resolveDialogTheme(context, themeResId));
        mAlert = new AlertController(getContext(), this, getWindow());
    }

    protected AlertDialog(@NonNull Context context, boolean cancelable,
            @Nullable OnCancelListener cancelListener) {
        this(context, 0);
        setCancelable(cancelable);
        setOnCancelListener(cancelListener);
    }

    //事件上這裏調用了是mAlert的setView方法
    public void setView(View view) {
        mAlert.setView(view);
    }

    public void setView(View view, int viewSpacingLeft, int viewSpacingTop, int viewSpacingRight,
            int viewSpacingBottom) {
        mAlert.setView(view, viewSpacingLeft, viewSpacingTop, viewSpacingRight, viewSpacingBottom);
    }

    public static class Builder {
        //這個裏麵存放很多參數
        private final AlertController.AlertParams P;

        //這個是new AlertDialog.Builder(context,R.style.AppTheme)調用的方法
        public Builder(@NonNull Context context, @StyleRes int themeResId) {
            P = new AlertController.AlertParams(new ContextThemeWrapper(
                    context, resolveDialogTheme(context, themeResId)));
            mTheme = themeResId;
        }

        //這部分代碼省略很多，主要是set設置各種參數
        public Builder setTitle(@Nullable CharSequence title) {
            P.mTitle = title;
            return this;
        }

              //這部分代碼省略很多，主要是set設置各種參數
        public Builder setView(int layoutResId) {
            P.mView = null;
            P.mViewLayoutResId = layoutResId;
            P.mViewSpacingSpecified = false;
            return this;
        }

        //構建dialog，傳遞參數
        public AlertDialog create() {
            final AlertDialog dialog = new AlertDialog(P.mContext, mTheme);
            P.apply(dialog.mAlert);
            dialog.setCancelable(P.mCancelable);
            if (P.mCancelable) {
                dialog.setCanceledOnTouchOutside(true);
            }
            dialog.setOnCancelListener(P.mOnCancelListener);
            dialog.setOnDismissListener(P.mOnDismissListener);
            if (P.mOnKeyListener != null) {
                dialog.setOnKeyListener(P.mOnKeyListener);
            }
            return dialog;
        }

        //展示dialog
        public AlertDialog show() {
            final AlertDialog dialog = create();
            dialog.show();
            return dialog;
        }
    }
}

5.2 接下來看看build源代碼

其中P是一個保存設置AlterDialog的參數類AlertParams的對象。很顯然，Builder隻是將AlterDialog的參數存放在一個參數對象裏，做一個暫時的保存。在最後調用create方法的時候，創建一個AlterDialog對象，將暫存的參數P一次性應用到這個Dialog對象上。完成Dialog的創建。
當然，這隻是創建AlertDialog，還沒show出來。可以直接調用剛創建的AlertDialog的show()方法（實際為調用父類Dialog的show（）），也可以在構建完Builder之後直接調用Builder的show方法

public AlertDialog create() {
//創建
final AlertDialog dialog = new AlertDialog(P.mContext, mTheme);
//這一步很重要，下麵會單獨分析
P.apply(dialog.mAlert);
//設置是否可以取消，默認是true
dialog.setCancelable(P.mCancelable);
if (P.mCancelable) {
    dialog.setCanceledOnTouchOutside(true);
}
//設置取消監聽
dialog.setOnCancelListener(P.mOnCancelListener);
//設置dialog關閉後監聽
dialog.setOnDismissListener(P.mOnDismissListener);
//設置返回鍵監聽
if (P.mOnKeyListener != null) {
    dialog.setOnKeyListener(P.mOnKeyListener);
}
//返回對象，創建成功
return dialog;
}

5.3 接下來看看show的代碼

public void show() {
//如果彈窗已經show出來了 
if (mShowing) {
    //如果頂級view存在則設置窗口window，並顯示頂級View 
    if (mDecor != null) {
        if (mWindow.hasFeature(Window.FEATURE_ACTION_BAR)) {
            mWindow.invalidatePanelMenu(Window.FEATURE_ACTION_BAR);
        }
        mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
    }
    return;
}

mCanceled = false;
//如果窗口還未被創建 
if (!mCreated) {
    dispatchOnCreate(null);
}
//獲得Windowd的頂級View，並將其添加到對應的WindowManager中，然後發送show的消息 
onStart();
//獲取DecorView
mDecor = mWindow.getDecorView();

if (mActionBar == null && mWindow.hasFeature(Window.FEATURE_ACTION_BAR)) {
    final ApplicationInfo info = mContext.getApplicationInfo();
    mWindow.setDefaultIcon(info.icon);
    mWindow.setDefaultLogo(info.logo);
    mActionBar = new WindowDecorActionBar(this);
}
//獲取布局參數
WindowManager.LayoutParams l = mWindow.getAttributes();
if ((l.softInputMode
        & WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION) == 0) {
    WindowManager.LayoutParams nl = new WindowManager.LayoutParams();
    nl.copyFrom(l);
    nl.softInputMode |=
            WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION;
    l = nl;
}

try {
    //將mDecor添加到WindowManager中
    mWindowManager.addView(mDecor, l);
    mShowing = true;
    //發送一個顯示Dialog消息
    sendShowMessage();
} finally {
}
}

在show函數中主要做了如下的事情：
(1)通過dispatchOnCreate函數來調用AlertDialog的onCreate函數
(2)然後接著調用onStart函數
(3)最後將Dialog的mDecor添加到WindowManager中(有點不明白這裏，為什麼要獲取到最頂部的布局)

5.4 為什麼AlertDialog要使用builder模式呢？

AlterDialog有很多的參數，如我們上麵列舉的title，message，三個button及其回調，除此以外還有icon，View等屬性。如果Android不采用Builder，而采用普通的構造函數來設計AlterDialog，可能要寫出很多類似於如下的構造函數： AlertDialog(String title); AlertDialog(String message) AlertDialog(int resId) AlertDialog(int resId, String title, String message); AlterDialog(int resId, String title, String message, String PositiveButtonString, OnClickListener listener); AlterDialog(int resId, String title, String message, String PositiveButtonString, OnClickListener listener); AlterDialog(int resId, String title, String message, String NegativeButtonString, OnClickListener listener); AlterDialog(int resId, String title, String message, String PositiveButtonString, OnClickListener listener, String NegativeButtonString, OnClickListener listener); ....

6.Builder模式總結

6.1 Builder模式有幾個好處：
1. Builder的setter函數可以包含安全檢查，可以確保構建過程的安全，有效。
2. Builder的setter函數是具名函數，有意義，相對於構造函數的一長串函數列表，更容易閱讀維護。
3. 可以利用單個Builder對象構建多個對象，Builder的參數可以在創建對象的時候利用setter函數進行調整

6.2 當然Builder模式也有缺點：
1. 更多的代碼，需要Builder這樣的內部類
2. 增加了類創建的運行時開銷，但是當一個類參數很多的時候，Builder模式帶來的好處要遠勝於其缺點。

7.關於其他說明

7.1 參考案例

參考《Android源碼設計解析與實戰》

8.關於其他更多內容

github：https://github.com/yangchong211
知乎：https://www.zhihu.com/people/yang-chong-69-24/pins/posts
領英：https://www.linkedin.com/in/chong-yang-049216146/
簡書：https://www.jianshu.com/u/b7b2c6ed9284
csdn：https://my.csdn.net/m0_37700275
網易博客：https://yangchong211.blog.163.com/
新浪博客：https://blog.sina.com.cn/786041010yc
喜馬拉雅聽書：https://www.ximalaya.com/zhubo/71989305/
脈脈：yc930211
360圖書館：https://www.360doc.com/myfiles.aspx
開源中國：https://my.oschina.net/zbj1618/blog
泡在網上的日子：https://www.jcodecraeer.com/member/content_list.php?channelid=1
郵箱：yangchong211@163.com
阿裏雲博客：https://yq.aliyun.com/users/article?spm=5176.100239.headeruserinfo.3.dT4bcV
博客園：https://www.cnblogs.com/yc211/

最後更新：2017-10-20 19:33:24

設計模式之二：Builder模式

1.Builder模式介紹

2.Builder模式使用場景

3.Builder模式簡單案例

4.Builder模式實際案例Demo

5.Android源碼中的Builder模式實現

6.Builder模式總結

7.關於其他說明

8.關於其他更多內容

上一篇：開源大數據周刊-第69期

下一篇：網站備案資料怎麼填寫？有哪些技巧和注意事項？

相關內容

熱門內容

最新內容

設計模式之二：Builder模式

1.Builder模式介紹

2.Builder模式使用場景

3.Builder模式簡單案例

4.Builder模式實際案例Demo

5.Android源碼中的Builder模式實現

6.Builder模式總結

7.關於其他說明

8.關於其他更多內容

上一篇： 開源大數據周刊-第69期

下一篇： 網站備案資料怎麼填寫？有哪些技巧和注意事項？

相關內容

熱門內容

最新內容

上一篇：開源大數據周刊-第69期

下一篇：網站備案資料怎麼填寫？有哪些技巧和注意事項？