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考虑用静态工厂方法代替构造器

考虑用静态工厂方法代替构造器

作者: Luuuuuuffy | 来源:发表于2017-02-10 15:19 被阅读0次

    静态工厂方法与构造器相比具有几大优势:

    1. 有名称。比较清晰,且代码更易阅读。
    例如:BigInteger.probablePrime(int, Random).

    2. 不必在每次调用它们的时候都创建一个新对象。如果程序经常请求创建相同的对象,并且创建对象的代价很高,则可以极大地提升性能。可以为重复的调用返回相同的对象。这种类被称为实例受控的类,确保类为Singleton或者是不可实例化的,保证了不会存在两个相等的实例,可以用==操作符来代替equals(Object)方法,提升性能。(枚举类型保证了这一点)
    例一:

    public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
    }
    

    例二:

    public class Singleton {
    
        private static volatile Singleton singleton;
    
        private Singleton () { }
    
        public static Singleton getInstance() {
            if(singleton == null) {
                synchronized(Singleton.class) {
                    if(singleton == null) {
                        singleton = new Singleton();
                    } 
                }
            }
            return singleton;
        }
    
    }
    

    3. 可以返回原返回类型的任何子类型的对象。
    例一:java.util.Collections提供了不可修改集合,同步集合等等便利实现。
    例二:java.util.EnumSet没有公有的构造器,只有静态工厂方法。如果元素有64个或者更少,方法会返回一个RegalarEnumSet实例;如果元素有65个或者更多,方法就返回JumboEnumSet实例。
    例三:服务提供者框架(Service Provider Framework),它有三个重要的组件:Service Interface 服务接口,Provider Registration API 提供者注册API,Service Access API 服务访问API。还有一个可选组件:Service Provider Interface 服务提供者接口,如果没有这个组件,实现就按类名称注册,并通过反射方式进行实例化。例如JDBC API,Connection就是服务接口,DriverManager.registerDriver是提供者注册API,DriverManager.getConnection是服务访问API,Driver就是服务提供者接口。

    /**
     * Service Interface 服务接口:由提供者来实现
     * 音乐相关的基础服务
     */
    public interface BaseMusicService {
        
        /**
         * 播放音乐服务
         */
        void playMusic();
        
        // TODO 更多其他服务...
    
    }
    
    /**
     * Service Provider Interface 服务提供者接口:由提供者负责创建其服务实现的实例
     * 基础音乐提供商
     */
    public interface BaseMusicProvider {
        
        /**
         * 创建其服务实现的实例
         * @return
         */
        BaseMusicService newService();
    
    }
    
    import java.util.Map;
    import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
    
    /**
     * 应用市场
     * 可进行提供者的注册
     * 可获取服务的实例
     */
    public class AppStore {
        
        // 该类不可实例化
        private AppStore() { }
        
        // 已注册的服务提供商
        private static final Map<String, BaseMusicProvider> providers = 
                new ConcurrentHashMap<String, BaseMusicProvider>();
        
        // 默认服务提供商的名称
        public static final String DEFAULT_PROVIDER_NAME = "Default";
        
        // Provider Registration API 提供者注册API:用来实现注册提供者
        public static void registerDefaultProvider(BaseMusicProvider p) {
            registerProvider(DEFAULT_PROVIDER_NAME, p);
        }
        
        public static void registerProvider(String name, BaseMusicProvider p) {
            providers.put(name, p);
        }
        
        // Service Access API 服务访问API:客户端用来获取服务实例的
        public static BaseMusicService newInstance() {
            return newInstance(DEFAULT_PROVIDER_NAME);
        }
        
        public static BaseMusicService newInstance(String name) {
            BaseMusicProvider p = providers.get(name);
            if(p == null){
                throw new IllegalArgumentException(
                        "No provider registered with name: " + name);
            }
            return p.newService();
        }
    
    }
    
    public class Test {
    
        public static void main(String[] args) {
            
            // 应用市场注册服务提供者
            AppStore.registerDefaultProvider(DEFAULT_PROVIDER);
            AppStore.registerProvider("QQ", QQ_PROVIDER);
            AppStore.registerProvider("NetEase", NETEASE_PROVIDER);
            
            // 用户获得不同的提供者提供的服务实例
            BaseMusicService s1 = AppStore.newInstance();
            BaseMusicService s2 = AppStore.newInstance("QQ");
            BaseMusicService s3 = AppStore.newInstance("NetEase");
            
            // 享受服务,播放音乐
            s1.playMusic();
            s2.playMusic();
            s3.playMusic();
            
        }
        
        private static BaseMusicProvider DEFAULT_PROVIDER = new BaseMusicProvider() {
    
            @Override
            public BaseMusicService newService() {
                return DEFAULT_PROVIDER_SERVICE;
            }
            
        };
        
        private static BaseMusicService DEFAULT_PROVIDER_SERVICE = new BaseMusicService() {
    
            @Override
            public void playMusic() {
                System.out.println("默认提供者开始播放音乐服务...");
            }
            
        };
        
        private static BaseMusicProvider QQ_PROVIDER = new BaseMusicProvider() {
    
            @Override
            public BaseMusicService newService() {
                return QQ_PROVIDER_SERVICE;
            }
            
        };
        
        private static BaseMusicService QQ_PROVIDER_SERVICE = new BaseMusicService() {
    
            @Override
            public void playMusic() {
                System.out.println("QQ音乐提供者开始播放音乐服务...");
            }
            
        };
        
        private static BaseMusicProvider NETEASE_PROVIDER = new BaseMusicProvider() {
    
            @Override
            public BaseMusicService newService() {
                return NETEASE_PROVIDER_SERVICE;
            }
            
        };
        
        private static BaseMusicService NETEASE_PROVIDER_SERVICE = new BaseMusicService() {
    
            @Override
            public void playMusic() {
                System.out.println("网易云音乐提供者开始播放音乐服务...");
            }
            
        };
    
    }
    ----------------------------------------------------  
    输出:
    默认提供者开始播放音乐服务...
    QQ音乐提供者开始播放音乐服务...
    网易云音乐提供者开始播放音乐服务...
    

    4. 创建参数化类型实例的时候,可以使代码变得更简洁。
    例如:类型推导

    Map<String, List<String>> m = new HashMap<String, List<String>>();
    

    使用了静态工厂方法,可以用下面代替上面的繁琐的声明。

    public static <K, V> HashMap<K, V> newInstance() {
        return new HashMap<K, V>();
    }
    
    Map<String, List<String>> m = HashMap.newInstance();
    

    静态工厂方法的主要缺点在于:

    1. 类如果不含公有的或受保护的构造器,就不能被子类化。类A extends 类B时,类B必须要有可用非私有的构造器。

    2. 与其他静态方法实际上无区别。所以有以下惯用名称:

    • valueOf——类型转换。
    • of——valueOf更简洁的替代。
    • getInstance——通过方法的参数返回实例。
    • newInstance——同上,并能确保返回的每个实例都与其他实例不同。
    • getType——类似getInstance,在工厂方法中处于不同的类使用。
    • newType——类似newInstance,在工厂方法中处于不同的类使用。

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