Java创建对象的方法清单 —— 原来还可以这样创建对象

本文结合《Effective Java》第二章《创建和销毁对象》和自己的理解及实践，介绍了两种比使用构造器更优雅的创建对象方法，文章发布于专栏Effective Java，欢迎读者订阅。

静态工厂方法创建对象

使用静态工厂方法代替构造器去创建对象，有很多的优点，由于内容比较独立，此前已经单独成篇，篇幅不多，建议读者在阅读下面内容之前，先浏览一下 Java静态工厂方法 —— 有了它，你还需要工厂模式吗

构建器  多构造参数时创建对象的利器

无论是使用构造函数，还是使用上面介绍的静态工厂方法，在遇上需要多个可选构造参数时，都不能有很好的扩展性。

举个例子，一个类，创建时有一个必填参数，五个可选参数，那么，如果采用构造器的方法，就要提供

构造器1： 包含1个必填参数

构造器2： 包含1个必填参数，1个可选参数

构造器3： 包含1个必填参数，2个可选参数

依此类推...

这种方式叫做重叠构造器模式，下面代码就是上面这种思路的一个例子：

public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;   // (mL)            required
    private final int servings;      // (per container) required
    private final int calories;      //                 optional
    private final int fat;           // (g)             optional
    private final int sodium;        // (mg)            optional
    private final int carbohydrate;  // (g)             optional

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings) {
        this(servingSize, servings, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,
            int calories) {
        this(servingSize, servings, calories, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,
            int calories, int fat) {
        this(servingSize, servings, calories, fat, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,
            int calories, int fat, int sodium) {
        this(servingSize, servings, calories, fat, sodium, 0);
    }

    public NutritionFacts(int servingSize, int servings,
           int calories, int fat, int sodium, int carbohydrate) {
        this.servingSize  = servingSize;
        this.servings     = servings;
        this.calories     = calories;
        this.fat          = fat;
        this.sodium       = sodium;
        this.carbohydrate = carbohydrate;
    }

    public static void main(String[] args) {
        NutritionFacts cocaCola =
            new NutritionFacts(240, 8, 100, 0, 35, 27);
    }
}

这样的代码显然是不可以接受的，一方面，写这个类的人需要提供很多构造函数，另一方面，使用这个构造函数的人，需要非常仔细的按照顺序给构造函数传入参数，如果不小心颠倒了其中两个参数的顺序，就会造成错误的发生。

当然，我们可以不在创建对象的时候就给对象的属性赋值呀，我们可以采用setter方法嘛，这也是一种方法，叫JavaBean模式。

举个例子：

public class NutritionFacts {
    // Parameters initialized to default values (if any)
    private int servingSize  = -1;  // Required; no default value
    private int servings     = -1;  //     "     "     "      "
    private int calories     = 0;
    private int fat          = 0;
    private int sodium       = 0;
    private int carbohydrate = 0;

    public NutritionFacts() { }

    // Setters
    public void setServingSize(int val)  { servingSize = val; }
    public void setServings(int val)     { servings = val; }
    public void setCalories(int val)     { calories = val; }
    public void setFat(int val)          { fat = val; }
    public void setSodium(int val)       { sodium = val; }
    public void setCarbohydrate(int val) { carbohydrate = val; }


    public static void main(String[] args) {
        NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts();
        cocaCola.setServingSize(240);
        cocaCola.setServings(8);
        cocaCola.setCalories(100);
        cocaCola.setSodium(35);
        cocaCola.setCarbohydrate(27);
    }
}

这样子看似不错，但遗憾的是，这种方法存在两个缺陷：

1. 这种方法，使得构造的过程分成了好几个过程，在这几个过程中，对象处于不同的状态，而我们无法保证，在这个过程中间，对象不会被用来做其他的事。

2. 这种方法，阻止了把类做成不可变类的的可能，因为不可变类的示例一旦创建，就不会让外界去改变它的。

幸运的是，我们还有第三种方法，也就是今天要讲的——构建器模式，这种方法，不直接创建想要的对象，而是首先使用必要参数，创建一个bulider对象，然后使用类似于set的方法，给builder对象赋予需要的可选参数，最后调用bulider对象的bulider方法，最终创建想要的对象。

举个例子：

public class NutritionFacts {
    private final int servingSize;
    private final int servings;
    private final int calories;
    private final int fat;
    private final int sodium;
    private final int carbohydrate;

    public static class Builder {
        // Required parameters
        private final int servingSize;
        private final int servings;

        // Optional parameters - initialized to default values
        private int calories      = 0;
        private int fat           = 0;
        private int carbohydrate  = 0;
        private int sodium        = 0;

        public Builder(int servingSize, int servings) {
            this.servingSize = servingSize;
            this.servings    = servings;
        }

        public Builder calories(int val)
            { calories = val;      return this; }
        public Builder fat(int val)
            { fat = val;           return this; }
        public Builder carbohydrate(int val)
            { carbohydrate = val;  return this; }
        public Builder sodium(int val)
            { sodium = val;        return this; }

        public NutritionFacts build() {
            return new NutritionFacts(this);
        }
    }

    private NutritionFacts(Builder builder) {
        servingSize  = builder.servingSize;
        servings     = builder.servings;
        calories     = builder.calories;
        fat          = builder.fat;
        sodium       = builder.sodium;
        carbohydrate = builder.carbohydrate;
    }
}

客户端调用代码 ：

    public static void main(String[] args) {
        NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8).
            calories(100).sodium(35).carbohydrate(27).build();
    }

使用构建器模式，代码变得更容易编写，易于阅读。同时避免了JavaBean模式将一个对象的创建过程拆分成子过程的缺点。

使用单例模式创建单例类

单例模式，是指把一个类设计成为只允许有一个实例的方法，这里也作为创建对象的知识点放在这篇文章吧，不过我就不自己讲了，因为已经有人讲的非常完美。这里安利一篇讲单例模式的文章，讲的非常全面  Hi，我们再来聊一聊Java的单例吧

总结

构造函数并不是创建对象的首先方式，我们还可以采用静态工厂方法和构建器的方式去创建对象。

如果一个类的实例需要传入多个必填和可选参数，我们可以考虑使用构建器模式。