[置顶] Java静态工厂方法 —— 有了它，你还需要工厂模式吗

本文结合《Effective Java》第二章条目一《考虑用静态工厂方法代替构造器》和自己的理解及实践，讲解了Java静态工厂方法的知识点，并在文末附上了自己对静态工厂方法和工厂模式的区别的理解，文章发布于专栏Effective Java，欢迎读者订阅。

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。