通常我们创建对象有两种方法:
- 通过类共有的构造器
- 使用类的静态方法返回一个实例对象
其中静态工厂方法又叫简单工厂模式,与工厂模式不同,其是通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例,其实例通常拥有共同父类,其普遍实现主要依靠 Java 的反射机制。举个例子,如下是 Boolean 类的 valueOf 方法,将 boolean 基本类型值转换成了一个 Boolean 对象引用:
public static Boolean valueOf(boolean b) {
return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
}
静态工厂方法相较于构造器的的优势
静态工厂方法可自定义名称
由于语言的特性,Java 的构造函数都是跟类名一样的。这导致的一个问题是构造函数的名称不够灵活,经常不能准确地描述返回值,在有多个重载的构造函数时尤甚,如果参数类型、数目又比较相似的话,那更是很容易出错。
而静态工厂方法则没有此限制,取不同的名字以表示不同的构造方式,提高代码的可读性。
不必在每次调用的时候都创建一个对象
使用构造器,每次都会产生一个新的对象。而静态工厂方法,可以重复地返回预先创建好的对象。常见于单例模式中。
上面 Boolean 就是一个非常好的例子,TRUE 和 FALSE 两个变量都是预先创建好的,而且都是不可变的 final 对象,这样就可以避免创建不必要的对象。
可以返回原返回类型的任何子类型的对象
如果使用构造器,只能返回一种类型的对象。而通过静态工厂方法,可以根据需要返回该类型的任意子类对象。遵循了设计模式的基本原则『里氏替换』(子类可以替代父类出现)。
在创建带泛型的实例时,代码更加简洁(java7 已修复)
这条主要是针对带泛型类的繁琐声明而说的,需要重复书写两次泛型参数:
//使用构造器创建
Map<String, List<String>> m1 = new HashMap<String, List<String>>();
而通过调用 HashMap 提供的静态工厂方法 newInstance,可以把代码精简为:
//使用静态工厂方法创建
Map<String, List<String>> m2 = HashMap.newInstance();
不过从 java7 开始,这种方式已经被优化过了 —— 对于一个已知类型的变量进行赋值时,由于泛型参数是可以被推导出,所以可以在创建实例时省略掉泛型参数。
Map<String,Date> map = new HashMap<>();
所以这个问题实际上已经不存在了。
静态工厂方法的缺点
如果类不含 public 或 protect 的构造器,将不能被继承
如下类,不能被其它类继承:
class MyMap<K,V> {
/**
*
*/
private MyMap()
{
}
public static <K,V> MyMap<K,V> newInstance(){
return new MyMap<K, V>();
}
}
和静态方法实际上没有任何区别
静态工厂方法本质和静态方法没有区别,为了区别,应当遵守标准的静态工厂命名习惯。以下是一些惯用名称:
- valueOf/Of ——类型转换,返回的实例和入参具有相同的值,比如 Boolean.valueOf()、EnumSet.valueOf()
- getInstance —— 返回一个预先创建好的实例
- newInstance —— 返回一个新的实例
静态工厂方法和工厂方法模式的区别
注意,这里的静态工厂方法与设计模式里的工厂方法模式不是一个概念:
静态工厂方法通常指的是某个类里的静态方法,通过调用该静态方法可以得到属于该类的一个实例;
工厂方法模式是一种设计模式,指的是让具体的工厂对象负责生产具体的产品对象,这里涉及多种工厂(类),多种对象(类),如内存工厂生产内存对象,CPU工厂生产CPU对象;
不过,如果要说相似的话,静态工厂方法跟简单工厂模式倒有那么点像,不过区别也挺大,简单工厂模式里的静态工厂方法会创建各种不同的对象(不同类的实例),而静态工厂方法一般只创建属于该类的一个实例(包括子类);
总结
总体来说,我觉得『考虑使用静态工厂方法代替构造器』这点,除了有名字、可以用子类等这些语法层面上的优势之外,更多的是在工程学上的意义,我觉得它实质上的最主要作用是:能够增大类的提供者对自己所提供的类的控制力。
本文是 《Effective Java》 的读书笔记,内容主要还是来自书上和网上整理的内容。
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