Java中用静态工厂方法代替构造器的优缺点

Effective Java学习笔记，静态工厂方法的善用。

一般情况下，对于类而言，我们获取一个类的实例时，最常用的方法是提供一个公有的构造器。

但是还有一种方法，类可以提供一个公有的静态工厂方法，它只是个返回类的实例的静态方法而已。但是静态工厂方法却又许多妙用之处。

注意：类的静态工厂方法与设计模式中的工厂方法不同。

Android源码中打量使用了静态工厂方法。例如：

//Watchdog.java
public static Watchdog getInstance() {
        if (sWatchdog == null) {
            sWatchdog = new Watchdog();
        }
        return sWatchdog;
    }

为什么Android源码中会打量使用静态工厂方法呢？静态工厂方法与构造器相比有哪些优势呢？

1）它们有名称。客户端调用的时候见名知意，而且易于阅读。比如getInstance方法，用户调用的时候见名知意，就知道调用该方法可以获得其所在类的一个实例。当一个类有多个相同签名的构造器的时候，就用静态工厂方法代替构造器，避免了用户不知道该调用哪个构造器的问题。

2）不必每次调用它们的时候都创建一个新对象。尤其是在单实例类中使用非常广泛，比如上面列举的Watchdog.java中的getIns（）方法，sWatchdog对象实际上只创建了一次，其他需要用Watchdog类的实例的地方，只需要调用getInstance()方法一次，就可以获取该对象，简单方便。

3）可以返回原返回类型的任何子类型对象。这个主要根据传入工厂静态方法的参数来实现，只要是已声名的返回类型的子类型，都是可以的。这为我们选择返回对象的类型提供了灵活性。

例如Android源码中ArraySet.java中的方法toArray，newInstance中的参数array.getClass().getComponentType() 即确定了new出来的对象是什么类型的。 所有的JAVA类都继承自object,那数组也不例外，数组的数据的类型可以是int或者String等，由getComponentType()来决定。这样就体现了上边说的灵活性，返回对象的类型由array决定。

 @Override
    public  T[] toArray(T[] array) {
        if (array.length < mSize) {
            @SuppressWarnings("unchecked") T[] newArray
                = (T[]) Array.newInstance(array.getClass().getComponentType(), mSize);
            array = newArray;
        }
        System.arraycopy(mArray, 0, array, 0, mSize);
        if (array.length > mSize) {
            array[mSize] = null;
        }
        return array;
    }

4）创建参数化类型实例的时候，使得代码更加简洁。

调用参数化构造器的时候，通常要两次提供类型参数：

Map> m = new HashMap>();

使用静态工厂方法后，情况就不一样了：

public static HashMap newInstance( ) {
return new HashMap();
}

于是上边创建m实例的的代码，就变成了下面这样：

Map> m = HashMap.newInstance();

是不是感觉简洁了许多呢？newInstance()只需要写一次，其他地方就可以直接调用了。

任何事物都有其两面性，静态工厂方法当然也有其缺点：

1）类如果不含公有的或者受保护的构造器，就不能被子类化。什么意思呢？就是说如果类没有public或者protected修饰的构造器，那么就不能被另外一个类所继承，也就是所谓的子类化。

2）它们与其他的静态公有方法实际上没有任何区别。

在API文档中，它们没有像构造器那样在API文档中被明确标识出来，因此，对于提供了静态工厂方法而不是构造器的类来说，要想查明如何实例化一个类，是非常困难的。

下面是静态工厂方法的一些惯用名称：

• valueOf 该方法返回的实例与参数具有相同的值，实际是类型转换方法。
• of  valueOf的一种替代，EnumSet。
• getInstance Singleton单例模式，返回唯一的实例。
• newInstance 返回的实例是一个新的实例，与之前返回的都不相同。
• getType 与getInstance一样，但是在工厂方法处于不同的类时候使用。
• newType 与getInstance一样，但是在工厂方法处于不同的类时候使用。

总之，静态工厂方法和公有构造器各有优缺点，我们应该充分认识它们。但是静态工厂方法通常更合适一些，千万不要在创建对象时第一反应就是提供公有的构造器。这破坏了封装性。