Java 的静态工厂方法以及相比于构造器的优势

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• 序：什么是静态工厂方法

  • 2.1 静态工厂方法与构造器不同的第一优势在于，它们有名字
  • 2.2 第二个优势，不用每次被调用时都创建新对象
  • 2.3 第三个优势，可以返回原返回类型的子类
  • 2.4 第四个优势，在创建带泛型的实例时，能使代码变得简洁

 

1. 序：什么是静态工厂方法

在 Java 中，获得一个类实例最简单的方法就是使用 new 关键字，通过构造函数来实现对象的创建。
就像这样：

    Fragment fragment = new MyFragment();
    // or
    Date date = new Date();

不过在实际的开发中，我们经常还会见到另外一种获取类实例的方法：

    Fragment fragment = MyFragment.newIntance();
    // or 
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    // or 
    Integer number = Integer.valueOf("3");

↑ 像这样的：不通过 new，而是用一个静态方法来对外提供自身实例的方法，即为我们所说的静态工厂方法(Static factory method)。

知识点：new 究竟做了什么?

简单来说：当我们使用 new 来构造一个新的类实例时，其实是告诉了 JVM 我需要一个新的实例。JVM 就会自动在内存中开辟一片空间，然后调用构造函数来初始化成员变量，最终把引用返回给调用方。

2. Effective Java

在关于 Java 中书籍中，《Effective Java》绝对是最负盛名几本的之一，在此书中，作者总结了几十条改善 Java 程序设计的金玉良言。其中开篇第一条就是『考虑使用静态工厂方法代替构造器』，关于其原因，作者总结了 4 条（第二版），我们先来逐个看一下。

2.1 静态工厂方法与构造器不同的第一优势在于，它们有名字

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。

比如，如下的一段代码 ：

Date date0 = new Date();
Date date1 = new Date(0L);
Date date2 = new Date("0");
Date date3 = new Date(1,2,1);
Date date4 = new Date(1,2,1,1,1);
Date date5 = new Date(1,2,1,1,1,1);

—— Date 类有很多重载函数，对于开发者来说，假如不是特别熟悉的话，恐怕是需要犹豫一下，才能找到合适的构造函数的。而对于其他的代码阅读者来说，估计更是需要查看文档，才能明白每个参数的含义了。

（当然，Date 类在目前的 Java 版本中，只保留了一个无参和一个有参的构造函数，其他的都已经标记为 @Deprecated 了）

而如果使用静态工厂方法，就可以给方法起更多有意义的名字，比如前面的 valueOf、newInstance、getInstance 等，对于代码的编写和阅读都能够更清晰。

2.2 第二个优势，不用每次被调用时都创建新对象

这个很容易理解了，有时候外部调用者只需要拿到一个实例，而不关心是否是新的实例；又或者我们想对外提供一个单例时 —— 如果使用工厂方法，就可以很容易的在内部控制，防止创建不必要的对象，减少开销。

在实际的场景中，单例的写法也大都是用静态工厂方法来实现的。

如果你想对单例有更多了解，可以看一下这里：☞《Hi，我们再来聊一聊Java的单例吧》

2.3 第三个优势，可以返回原返回类型的子类

这条不用多说，设计模式中的基本的原则之一——『里氏替换』原则，就是说子类应该能替换父类。
显然，构造方法只能返回确切的自身类型，而静态工厂方法则能够更加灵活，可以根据需要方便地返回任何它的子类型的实例。

Class Person {
    public static Person getInstance(){
        return new Person();
        // 这里可以改为 return new Player() / Cooker()
    }
}
Class Player extends Person{
}
Class Cooker extends Person{
}

比如上面这段代码，Person 类的静态工厂方法可以返回 Person 的实例，也可以根据需要返回它的子类 Player 或者 Cooker。（当然，这只是为了演示，在实际的项目中，一个类是不应该依赖于它的子类的。但如果这里的 getInstance () 方法位于其他的类中，就更具有的实际操作意义了）

2.4 第四个优势，在创建带泛型的实例时，能使代码变得简洁

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：

Map<String,Date> map = new HashMap<String,Date>();

不过自从 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。