用静态工厂代替构造器思想

系统管理员 2021-01-25 16:17 498阅读 0赞

*  背景：对于类而言，为了让客户端获取他自身的一个实例，最传统的方法是：提供一个构造器。但还有一个方法，类可以提供一个公有的静态工厂方法（static factory method）,它只是一个返回类的实例的静态方法。
    
     *  例如：下面是一个来自Boolean(boolean的装箱类):
        
            //该方法将基本类型boolean装换为Boolean对象的引用
              public static Boolean valueOf(boolean b){
              	return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
              }
     *  注意这里所指的静态工厂方法并不直接对应于设计模式的工厂方法。静态工厂方法而不是构造器，这样既有优势又有劣势。
 *  优势：
    
     *  **它们有名称**。
        
         *  如果构造器的参数本身没有确切地描述正被返回的对象，那么具有适当名称的静态工厂会更容易使用，产生的代码也更易阅读。
            
             *  例：构造器BigInteger(int , int ,Random)返回的BigInteger可能为素数，如果用名为BigInteger.probablePrime的静态工厂方法来表示，显然更为清楚。
         *  当一个类需要多个带有签名（参数类型）的构造器时，就用静态工厂方法代替构造器，并且仔细地选择名称以便突出静态工厂方法之间的区别。
     *  **不必在每次调用他们的时候都创建一个新对象。**
        
         *  这使得不可变类可以预先构建好的实例，或者将构建好的实例缓存起来，重复利用，类似于享元（Flyweight）模式。如果程序频繁的请求相同的对象，反复创建销毁新对象将导致消耗较多资源，运行速度也将下降，而这项技术将极大地提升性能。
         *  静态工厂方法能够为重复的调用返回相同的对象，这有助于类总能严格控制在某个时刻哪些实例应该存在。这种类被称作实例受控的类（instance-controlled）。
            
            1.  实例受控使得类可以确保它是一个Singleton或者是不可实例化的。
            2.  它还使得不可变值类可以确保不会存在两个相等的实例，即当且仅当a==b时，a.equals(b)才为true。
     *  **它们可以返回原返回类型的任何子类型的对象。**
        
         *  这样我们在选择对象的类时就有了更大的灵活性。这种灵活性的一种应用是，API可以返回对象，同时又不会使对象的类变成公有的。以这种方式隐藏实现类会使API变得非常简洁。
         *  这项技术适用于基于接口的框架（interface-based framework），因为在这种框架中，接口为静态工厂方法提供了自然返回类型。
         *  在java8之前，接口不能有静态方法，接口的Type的静态工厂方法被放在一个名为Types的不可实例化的伴生类中。
         *  例如：Java Collection Framework 的集合接口有45个工具实现，分别提供了不可修改的集合、同步集合，等等。几乎所有这些实现通过静态工厂方法在一个不可实例化的类（java.util.Collections）中导出。所有返回对象的类都是非公有的。
     *  **所返回的对象的类可以随着每次调用而发生变化，这取决于静态工厂方法的参数值。**
        
         *  只要是已声明的返回值类型的子类型，都是允许的。返回的对象的类也可能随着发行版本的不同而不同。
         *  例如：e=EnumSet没有公有的构造器，只有静态工厂方法。在OpenJDK实现中，它们返回的两种子类之一的一个实例，具体取决于底层枚举的大小：
         *  如果它的元素有64个或者更少，静态工厂返回一个RegalarEnumSet实例，用单个long进行支持，如果枚举类型有65及以上，工厂就返回JumboEnumSet实例，用一个long数组进行支持。
     *  **方法返回的对象所属的类，在编写包含该静态工厂方法的类时可以不存在。**
        
         *  这种灵活的静态工厂方法构成了服务提供者框架（Service Provider Framework）的基础，例如JDBCAPI。
         *  服务提供者框架，是指这样一个系统：多个服务提供者提供一个服务，系统 为服务提供者的客户端提供多个实现，并把它们从多个实现中解耦出来。
         *  服务提供者框架中有三个重要的组件：服务接口（Service Interface），这是提供者实现的；提供者注册API（Provider Registration API），这是提供者用来注册实现的；服务访问API（Service Access API）这是客户端从来获取的实例。
         *  第四个组件：服务提供者接口（Service Provider Interface）是可选的，它表示产生服务接口之实例的工厂对象。如果没有该接口，实现就通过反射进行实例化。
 *  劣势：
    
     *  **类如果不含有公有的或者受保护的构造器，就不能被实例化。**
     *  **程序员难以发现他们**
        
         *  在API文档中，它们没有像构造器那样在API文档中明确标识出来。同时通过在类或者接口注释中关注静态工厂，并遵守命名习惯
         *  from——类型转换方法，它只有单个参数，返回该类型的一个实例，把它们合并起来，例如：
            
                Date d = Date.from(instance);
         *  of——聚合方法，带有多个参数，返回该类型的一个实例，把它们合并起来，例如：
            
                Set<Rank> faceCards = EnumSet.of(JACK，QUEEN，KING)；
         *  instance or getInstance——返回的实例是通过方法的参数来描述的，但是不能说与参数具有同样的价值，例如：
            
                StackWalker luke = StackWalker.getInstance(options);
         *  valueOf——比from和of更繁琐的替代方法，例如：
            
                BigInteger prime = BigInteger.valueOf(Inteiet.MAX_VALUE);
         *  create或者newInstance——像instance和getInstance一样，但create或者newInstance能够确保每次调用都返回一个实例，例如：
            
                Object newArray = Array.newInstance(classObject, arrayLen):
         *  getType——像getInstance一样，但是在工厂方法处于不同的类中的时候使用。Type表示工厂方法所返回的对象类型，例如：
            
                FileStore fs = Files.getFilesStore(path);
         *  newType——像newInstance一样，但是在工厂方法处于不同的类中的时候使用。Type表示工厂方法所返回的对象类型，例如：
            
                BufferReader br = Files.newBufferReader(path);
         *  type ——getType和newType的简单版，例如：
            
                List<Complaint> litany = Collection.list(legacyLitany);