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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