本文实例讲述了Android编程设计模式之Builder模式。分享给大家供大家参考，具体如下：

一、介绍

Builder模式是一步一步创建一个复杂对象的创建型模式，它允许用户在不知道内部构建细节的情况下，可以更精细的控制对象的构造流程。该模式是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦，使得构建过程和部件的表示隔离开来。

因为一个复杂的对象有很多大量组成部分，例如车，有车轮、方向盘、发动机，还有各种小零件等，如何将这些部件装配成一辆汽车，这个装配过程很漫长，也很复杂，对于这种情况，为了在构建过程中对外部隐藏实现细节，就可以使用Builder模式将部件和组装过程分离，使得构建过程和部件都可以自由扩展，两者之间的耦合也降到最低。

二、定义

将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

三、使用场景

（1）相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时。

（2）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。

（3）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作用，这个时候使用建造者模式非常合适。

（4）当初始化一个对象特别复杂，如参数多，且很多参数都具有默认值时。

四、Builder模式的UML类图

角色介绍：

Product产品类——产品的抽象类；

Builder——抽象Builder类，规范产品的组建，一般是由子类实现具体的组建过程；

ConcreateBuilder——具体的Builder类；

Director——统一组装过程；

五、Builder模式的简单实现

计算机的组装过程较为复杂，并且组装顺序是不固定的，为了易于理解，我们把计算机的组装过程简化为构建主机、设置操作系统、设置显示器3个部分，然后通过Director和具体的Builder来构建计算机对象。

示例代码：

/** * 计算机抽象类，即Product角色 */public abstract class Computer { protected String mBoard; protected String mDisplay; protected String mOS; protected Computer(){} /** * 设置主板 * @param board */ public void setBoard(String board){ this.mBoard = board; } /** * 设置显示器 * @param display */ public void setDisplay(String display){ this.mDisplay = display; } /** * 设置操作系统 */ public abstract void setOS(); @Override public String toString(){ return "Computer [mBoard=" + mBoard + ", mDisplay=" + mDisplay + ", mOS=" + mOS + "]"; }}/** * 具体的Computer类，Macbook */public class Macbook extends Computer { protected Macbook(){} @Override public void setOS() { mOS = "Mac OS X 10"; }}/** * 抽象Builder类 */public abstract class Builder { /** * 设置主机 * @param board */ public abstract void buildBoard(String board); /** * 设置显示器 * @param display */ public abstract void buildDisplay(String display); /** * 设置操作系统 */ public abstract void buildOS(); /** * 创建Computer * @return */ public abstract Computer create();}/** * 具体的Builder类，MacbookBuilder */public class MacbookBuilder extends Builder { private Computer mComputer = new Macbook(); @Override public void buildBoard(String board) { mComputer.setBoard(board); } @Override public void buildDisplay(String display) { mComputer.setDisplay(display); } @Override public void buildOS() { mComputer.setOS(); } @Override public Computer create() { return mComputer; }}/** * Director类，负责构造Computer */public class Director { Builder mBuilder = null; public Director(Builder builder){ mBuilder = builder; } /** * 构建对象 * @param board 主板 * @param display 显示器 */ public void construct(String board, String display){ mBuilder.buildBoard(board); mBuilder.buildDisplay(display); mBuilder.buildOS(); }}/** * 测试代码 */public class Test { public static void main(String[] args){ //构建器 Builder builder = new MacbookBuilder(); //Director Director pcDirector = new Director(builder); //封装构建过程 pcDirector.construct("英特尔主板","Retina显示器"); //构建计算机，输出相关信息 System.out.println("Computer Info : " + builder.create().toString()); }}

输出结果：

复制代码 代码如下:Computer Info : Computer [mBoard=英特尔主板, mDisplay=Retina显示器, mOS=Mac OS X 10]

上述示例中，通过具体的MacbookBuilder来构建Macbook对象，而Director封装了构建复杂产品对象的过程，对外隐藏构建细节。Builder与Director一起将一个复杂的对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的对象。

值得注意的是，在现实的开发过程中，Director角色经常会被省略。而直接使用一个Builder来进行对象的组装，这个Builder通常为链式调用，它的关键点是每个setter方法都返回自身，也就是return this，这样就使得setter方法可以链式调用，代码大致如下：

new TestBuilder() .setA("A") .create();

通过这种形式不仅去除了Director角色，整个结构也更加简单，也能对Product对象的组装过程有更精细的控制。

六、Builder模式变种——链式调用

示例代码：

public class User { private final String name; //必选 private final String cardID; //必选 private final int age; //可选 private final String address; //可选 private final String phone; //可选 private User(UserBuilder userBuilder){ this.name=userBuilder.name; this.cardID=userBuilder.cardID; this.age=userBuilder.age; this.address=userBuilder.address; this.phone=userBuilder.phone; } public String getName() { return name; } public String getCardID() { return cardID; } public int getAge() { return age; } public String getAddress() { return address; } public String getPhone() { return phone; } public static class UserBuilder{ private final String name; private final String cardID; private int age; private String address; private String phone; 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; } public User build(){ return new User(this); } }}

需要注意的点：

User类的构造方法是私有的，调用者不能直接创建User对象。

User类的属性都是不可变的。所有的属性都添加了final修饰符，并且在 构造方法中设置了值。并且，对外只提供getters方法。

Builder的内部类构造方法中只接收必传的参数，并且该必传的参数使用了final修饰符。

调用方式：

new User.UserBuilder("Jack","10086") .age(25) .address("GuangZhou") .phone("13800138000") .build();

相比起前面通过构造函数和setter/getter方法两种方式,可读性更强。唯一可能存在的问题就是会产生多余的Builder对象，消耗内存。然而大多数情况下我们的Builder内部类使用的是静态修饰的(static)，所以这个问题也没多大关系。

关于线程安全

Builder模式是非线程安全的，如果要在Builder内部类中检查一个参数的合法性，必需要在对象创建完成之后再检查

正确示例：

public User build() { User user = new user(this); if (user.getAge() > 120) { throw new IllegalStateException("Age out of range"); // 线程安全 } return user;}

错误示例：

public User build() { if (age > 120) { throw new IllegalStateException("Age out of range"); // 非线程安全 } return new User(this);}

七、用到Builder模式的例子

1、Android中的AlertDialog.Builder

private void showDialog(){ AlertDialog.Builder builder=new AlertDialog.Builder(context); builder.setIcon(R.drawable.icon); builder.setTitle("Title"); builder.setMessage("Message"); builder.setPositiveButton("Button1", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface dialog, int which) { //TODO } }); builder.setNegativeButton("Button2", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface dialog, int which) { //TODO } }); builder.create().show();}

2、OkHttp中OkHttpClient的创建

OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder() .cache(getCache()) .addInterceptor(new HttpCacheInterceptor()) .addInterceptor(new LogInterceptor()) .addNetworkInterceptor(new HttpRequestInterceptor()) .build();

3、Retrofit中Retrofit对象的创建

Retrofit retrofit = new Retrofit.Builder() .client(createOkHttp()) .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create()) .addCallAdapterFactory(RxJavaCallAdapterFactory.create()) .baseUrl(BASE_URL) .build();

可见在实际使用中，均省略掉了Director角色，在很多框架源码中，涉及到Builder模式时，大多都不是经典GOF的Builder模式，而是选择了结构更加简单的后者。

八、优缺点

优点：

良好的封装性，使得客户端不需要知道产品内部实现的细节

建造者独立，扩展性强

缺点：

产生多余的Builder对象、Director对象，消耗内存

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希望本文所述对大家Android程序设计有所帮助。