Effective Java -- 用静态工厂方法代替构造器

╰+攻爆jí腚メ 2022-11-30 04:12 138阅读 0赞

> 此系列文章为本人对《Effective Java》一书的学习笔记，主要是记录对书中重点内容的理解。  
> 既然有缘看到此文，那么希望能对你有所帮助。  
> 本文对应原书 `第1条 用静态工厂方法代替构造器`

#### 获取类实例的方法： ####

*  类的构造器
 *  静态工厂方法（注：其和设计模式中的工厂方法模式并不相同）

对于前者，我们相对熟悉，直接通过`new`关键字使用类的构造方法即可获取类的实例。  
而后者，则是提供一个public的静态工厂方法（`static factory method`）以返回类的实例。

#### 静态工厂方法的优势： ####

*  **静态工厂方法具有名称**  
    由于构造器的名称无法进行自定义，所以在多个构造器同时存在的情况下，容易出现混乱，只能通过调整参数顺序等方式加以区分，而这种方式，又容易让使用者迷惑，不知道到底应该使用哪一个构造器。  
    而静态工厂方法则可以规避这一问题，可以通过自定义名称轻松突出方法与方法之间的区别，从而便捷用户的理解与选择。

// 构造器
    public User(Long id, String name) { 
    	// 利用姓名实例化
    	...
    }
    
    public User(String nickName, Long id) { 
    	// 利用昵称实例化
    	...
    }
    
    // 静态工厂方法
    public static User getUserByName(Long id, String name) { 
    	return new User(id, name);
    }
    
    public static User getUserByNickName(Long id, String nickName) { 
    	return new User(nickname, id);
    }

*  **不必每次调用时创建一个新对象**  
    这一条非常重要，众所周知`new`关键字每次都会新生成一个对象，而静态工厂方法则可以为我们提供了单例的思路。  
    我们可以在第一次调用时检查该类是否已存在实例，若存在即返回该实例，不存在则进行初始化，这样的操作使得性能、效率获得极大的提升（也正是Spring默认使用单例的原因）。

public class Pet { 
    	
    	private static Pet INSTANCE;
    	
    	// 私有构造方法 确保安全
    	private Pet() { 
    	}
    	
    	// 静态工厂方法
    	public static Pet getInstance() { 
    		if (INSTANCE == null) { 
    			// 处理线程安全性
    			synchronized (this) { 
    				if (INSTANCE == null) { 
    					INSTANCE = new Pet();
    				}
    			}
    		}
    		return INSTANCE;
    	}
    	
    }

*  **可以返回原返回类型的任何子类型的对象**  
    构造方法只能返回所属类的实例对象，而静态方法，不仅可以返回自身的实例对象，还可以返回任何一个子类对象。  
    这样我们在选择返回对象的类时，就有了更大的灵活性。

public class Pet{ 
    	...
    	public static Pet getPet() { 
    		return new Cat();
    	}
    }
    
    public class Cat extends Pet { 
    	...
    }

*  **所返回对象的类可以随着每次调用而发生变化**  
    返回对象的类并不是固定的，完全可以利用参数返回不同的类实例。

public class Pet{ 
    
    	public static Pet getPet(String name) { 
    		Pet pet;
    		switch (name) { 
    			case "Cat":
    				pet = new Cat();
    				break;
    			case "Dog":
    				pet = new Dog();
    				break;
    			default:
    				pet = new Pet();
    				break;
    		}
    		return pet;
    	}
    }
    
    public class Cat extends Pet { 
    	...
    }
    
    public class Dog extends Pet { 
    	...
    }

*  **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**  
    还是以上述的宠物为例，你的静态工厂方法是提供一个Pet实例，可能在在最初的时候，什么品种也没有，但后来新增了几个品种，此时你的方法就可以返回这些新的品种。

public class Pet{ 
    
    	// 存放品种
        private static final Map<String, Pet> map = new HashMap<>();
    
        // 根据名称获取宠物
        public static Pet getPet(String name) { 
            return Optional.ofNullable(map.get(name)).orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("还没这个品种"));
        }
    
        // 后续增加品种，将其放入map
        public static void add (String name, Pet pet) { 
            map.put(name, pet);
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            try { 
                getPet("Cat");
            }catch (Exception e) { 
            	// 首次获取时由于map里没有Cat，会报错
                System.out.println(e.getMessage());
            }
            // 动态进行品种的添加
            add("Cat", new Cat());
            // 再次获取则可以得到猫的实例
            System.out.println(getPet("Cat"));
        }
    }

#### 静态工厂方法的劣势： ####

*  **类如果不含public或protected构造器，就不能被子类实例化**  
    在使用静态工厂方法时，由于经常会处于保护目的，将构造器私有化，由于子类实例化时需要调用父类的构造器，所以私有的构造器会导致类无法被继承。  
    处理的办法是，用**复合**（`composition`）取代继承，以实现类的正常拓展。
 *  **难以被使用者（程序员）发现**  
    由于静态工厂方法没有强行的约束，具有较高的自由，这样的自由也使得它不容易被使用者所发现，所以在没有固定规范出台之前，遵循一些惯用名称会是一个比较好的方法。常用的名称有：
    
    > `from` : 类型转换方法，它只有单个参数，返回该类型的一个相对应的实例；
    
    > `of` : 聚合方法，带有多个参数，返沪该类型的一个实例，把他们合并起来；
    
    > `valueOf` : `from`和`of`的一种替代方法；
    
    > `instance`/`getInstance` : 返回的实例是通过方法的参数（如有）来描述；
    
    > `create`/`newInstance` : 像`instance`或`getInstance`一样，但其能够确保每次都获得新的实例；
    
    > `getType` : 像`getInstance`一样，但是在工厂方法处于不同的类中的时候使用；
    
    > `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` : `getType`和`newType`的简化版；

#### 总结 ####

简而言之，静态工厂方法和公有构造器都各有用处，我们需要理解他们各自的长处。  
**而静态工厂在实际项目中往往更加适合，因此你需要优先考虑到它。**

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