Java静态工厂方法的实例详解

时间:2021-05-20

Java静态工厂方法的实例详解

什么是静态工厂方法

对于类而言,为了让使用者获取它自身的一个实例,最常用的方法就是提供一个公有的构造器。
当然,这里要介绍的是另一种方法——静态工厂方法,一个返回类的实例的静态方法。
举个例子,Boolean的一个将基本类型boolean转为封装类的方法,valueOf:

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

为什么要使用静态工厂方法

那么,我们为什么要使用静态工厂方法,而不是使用构造器呢?

因为静态工厂方法,具有以下三个特点——具名、环保、多子,下面一个个来讲。

> 具名 静态工厂方法有名称

对于构造器来说,根据入参的不同可以有多个构造器,但是这些构造器的名称都是一样的,使用者在调用时就会一头雾水,到底应该调用哪一个呢。

而使用了静态工厂方法之后,你可以根据方法的功能给方法起不同的名字,只有名字起得好,使用者看到方法名就知道是什么意思,知道这时候应该调用哪一个方法,大大提高了代码的可读性。

> 环保 不必每次调用的时候都创建一个新对象

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。

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,谁需要用到了,就给它返回过去,也不用担心被修改了。

下面就是TRUE和FALSE两个变量的初始化代码:

public final class Boolean implements java.io.Serializable, Comparable<Boolean> { /** * The {@code Boolean} object corresponding to the primitive * value {@code true}. */ public static final Boolean TRUE = new Boolean(true); /** * The {@code Boolean} object corresponding to the primitive * value {@code false}. */ public static final Boolean FALSE = new Boolean(false); ... }

> 多子 可以返回原返回类型的任何子类型的对象

使用构造器,你只能返回一种类型的对象;而使用静态工厂方法,你可以根据需要,返回原返回类型的任何子类型的对象。
以EnumSet的noneof方法为例:

/** * Creates an empty enum set with the specified element type. * * @param elementType the class object of the element type for this enum * set * @throws NullPointerException if <tt>elementType</tt> is null */ public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) { Enum[] universe = getUniverse(elementType); if (universe == null) throw new ClassCastException(elementType + " not an enum"); if (universe.length <= 64) return new RegularEnumSet<>(elementType, universe); else return new JumboEnumSet<>(elementType, universe); }

这个方法,出于性能的考虑,具体返回什么类型,由枚举类型的数量决定,超过64,则返回JumboEnumSet,否则返回RegularEnumSet,而这两种类对于使用者来说是不可见的,使用者只需要知道他是EnumSet就好。

也正是因为静态工厂方法有着比构造器更大的优势,我们在创建类时,切忌第一反应就是提供公有构造器,要优先考虑静态工厂方法。

常见的静态工厂方法名

这里附上静态工厂方法的一些约定俗成的名称:

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

静态工厂方法难道不就是工厂模式吗?

讲到这里,可能会有很多人觉得这不就是工厂模式吗?答:并不完全相同。
本文讲的静态工厂方法,和工厂模式一样,都是用来取代构造器的方法,都具有上面说的三个优势:具名、环保、多子。

但是,两者的实现方式和使用场景并不相同。

首先,直观上看,在代码结构上,我们说的工厂模式,通常需要一个xxxFactory类,在里面定义工厂方法;而本文讲的静态工厂

方法,则只需要一个类,类本身就提供了生产对象的工厂方法。

其次,我们想一下,假如一个类,在设计的时候,就提供了静态工厂方法,那么还需要使用工厂模式吗?

是的,不需要。

也就是说,只有当一个类没有提供静态工厂方法的时候,我们才需要使用工厂模式。

脑洞一下,假如苹果公司有强大的零部件工厂,那它还需要富士康吗?

总结

静态工厂方法具有三大优势——具名、环保、多子。

如果一个类提供了静态工厂方法,那么也就不需要考虑对这个类进行工厂模式了。

我们在创建类时,切忌第一反应就是提供公有构造器,要优先考虑静态工厂方法。

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