详解：Java 的静态工厂方法
详解：Java 的静态工厂方法
工厂模式 Java 序：什么是静态工厂方法 Effective Java2.1 静态工厂方法与构造器不同的第一优势在于，它们有名字 2.2 第二个优势，不用每次被调用时都创建新对象 2.3 第三个优势，可以返回原返回类型的子类 2.4 第四个优势，在创建带泛型的实例时，能使代码变得简洁除此之外 3.1 可以有多个参数相同但名称不同的工厂方法 3.2 可以减少对外暴露的属性 3.3 多了一层控制，方便统一修改总结
序：什么是静态工厂方法在 Java 中，获得一个类实例最简单的方法就是使用 new 关键字，通过构造函数来实现对象的创建。
就像这样：
Fragment fragment = new MyFragment();// orDate date = new Date();不过在实际的开发中，我们经常还会见到另外一种获取类实例的方法：
Fragment fragment = MyFragment.newIntance();// orCalendar calendar = Calendar.getInstance();// orInteger number = Integer.valueOf("3");↑ 像这样的：不通过 new，而是用一个静态方法来对外提供自身实例的方法，即为我们所说的 静态工厂方法(Static factory method)。
知识点： new 究竟做了什么?
简单来说：当我们使用 new 来构造一个新的类实例时，其实是告诉了 JVM 我需要一个新的实例。JVM 就会自动在内存中开辟一片空间，然后调用构造函数来初始化成员变量，最终把引用返回给调用方。
Effective Java 在关于 Java 中书籍中，《Effective Java》绝对是最负盛名几本的之一，在此书中，作者总结了几十条改善 Java 程序设计的金玉良言。其中开篇第一条就是『 考虑使用静态工厂方法代替构造器 』，关于其原因，作者总结了 4 条（第二版），我们先来逐个看一下。
2.1 静态工厂方法与构造器不同的第一优势在于，它们有名字由于语言的特性，Java 的构造函数都是跟类名一样的。这导致的一个问题是构造函数的名称不够灵活，经常不能准确地描述返回值，在有多个重载的构造函数时尤甚，如果参数类型、数目又比较相似的话，那更是很容易出错。
比如，如下的一段代码 ：
Date date0 = new Date();Date date1 = new Date(0L);Date date2 = new Date("0");Date date3 = new Date(1,2,1);Date date4 = new Date(1,2,1,1,1);Date date5 = new Date(1,2,1,1,1,1);—— Date 类有很多重载函数，对于开发者来说，假如不是特别熟悉的话，恐怕是需要犹豫一下，才能找到合适的构造函数的。而对于其他的代码阅读者来说，估计更是需要查看文档，才能明白每个参数的含义了。
（当然，Date 类在目前的 Java 版本中，只保留了一个无参和一个有参的构造函数，其他的都已经标记为 @Deprecated 了）
而如果使用静态工厂方法，就可以给方法起更多有意义的名字，比如前面的 valueOf、 newInstance、 getInstance 等，对于代码的编写和阅读都能够更清晰。
2.2 第二个优势，不用每次被调用时都创建新对象这个很容易理解了，有时候外部调用者只需要拿到一个实例，而不关心是否是新的实例；又或者我们想对外提供一个单例时 —— 如果使用工厂方法，就可以很容易的在内部控制，防止创建不必要的对象，减少开销。
在实际的场景中，单例的写法也大都是用静态工厂方法来实现的。
2.3 第三个优势，可以返回原返回类型的子类这条不用多说，设计模式中的基本的原则之一——『里氏替换』原则，就是说子类应该能替换父类。
显然，构造方法只能返回确切的自身类型，而静态工厂方法则能够更加灵活，可以根据需要方便地返回任何它的子类型的实例。
Class Person {public static Person getInstance(){return new Person();// 这里可以改为 return new Player() / Cooker()}}Class Player extends Person{}Class Cooker extends Person{}比如上面这段代码，Person 类的静态工厂方法可以返回 Person 的实例，也可以根据需要返回它的子类 Player 或者 Cooker。（当然，这只是为了演示，在实际的项目中，一个类是不应该依赖于它的子类的。但如果这里的 getInstance () 方法位于其他的类中，就更具有的实际操作意义了）
2.4 第四个优势，在创建带泛型的实例时，能使代码变得简洁这条主要是针对带泛型类的繁琐声明而说的，需要重复书写两次泛型参数：
Map<String,Date> map = new HashMap<String,Date>();不过自从 java7 开始，这种方式已经被优化过了 —— 对于一个已知类型的变量进行赋值时，由于泛型参数是可以被推导出，所以可以在创建实例时省略掉泛型参数。
Map<String,Date> map = new HashMap<>();所以这个问题实际上已经不存在了。
除此之外以上是《Effective Java》中总结的几条应该使用静态工厂方法代替构造器的原因，如果你看过之后仍然犹豫不决，那么我觉得可以再给你更多一些理由 —— 我个人在项目中是大量使用静态工厂方法的，从我的实际经验来世，除了上面总结的几条之外，静态工厂方法实际上还有更多的优势。
3.1 可以有多个参数相同但名称不同的工厂方法构造函数虽然也可以有多个，但是由于函数名已经被固定，所以就要求参数必须有差异时（类型、数量或者顺序）才能够重载了。
举例来说：
class Child{int age = 10;int weight = 30;public Child(int age, int weight){this.age = age;this.weight = weight;}public Child(int age){this.age = age;}}Child 类有 age 和 weight 两个属性，如代码所示，它已经有了两个构造函数：Child(int age, int weight) 和 Child(int age)，这时候如果我们想再添加一个指定 wegiht 但不关心 age 的构造函数，一般是这样：
public Child( int weight){this.weight = weight;}↑ 但要把这个构造函数添加到 Child 类中，我们都知道是行不通的，因为 java 的函数签名是忽略参数名称的，所以 Child(int age) 跟 Child(int weight) 会冲突。
这时候，静态工厂方法就可以登场了。
class Child{int age = 10;int weight = 30;public static Child newChild(int age, int weight){Child child = new Child();child.weight = weight;child.age = age;return child;}public static Child newChildWithWeight(int weight){Child child = new Child();child.weight = weight;return child;}public static Child newChildWithAge(int age){Child child = new Child();child.age = age;return child;}}其中的 newChildWithWeight 和 newChildWithAge，就是两个参数类型相同的的方法，但是作用不同，如此，就能够满足上面所说的类似 Child(int age) 跟 Child(int weight)同时存在的需求。
（另外，这两个函数名字也是自描述的，相对于一成不变的构造函数更能表达自身的含义，这也是上面所说的第一条优势 —— 『它们有名字』）
3.2 可以减少对外暴露的属性软件开发中有一条很重要的经验： 对外暴露的属性越多，调用者就越容易出错 。所以对于类的提供者，一般来说，应该努力减少对外暴露属性，从而降低调用者出错的机会。
考虑一下有如下一个 Player 类：
// Player : Version 1class Player {public static final int TYPE_RUNNER = 1;public static final int TYPE_SWIMMER = 2;public static final int TYPE_RACER = 3;protected int type;public Player(int type){this.type = type;}}Player 对外提供了一个构造方法，让使用者传入一个 type 来表示类型。那么这个类期望的调用方式就是这样的：
Player player1 = new Player(Player.TYPE_RUNNER);Player player2 = new Player(Player.TYPE_SWEIMMER);但是，我们知道，提供者是无法控制调用方的行为的，实际中调用方式可能是这样的：
Player player3 = new Player(0);Player player4 = new Player(-1);Player player5 = new Player(10086);提供者期望的构造函数传入的值是事先定义好的几个常量之一，但如果不是，就 很容易导致程序错误 。
—— 要避免这种错误，使用枚举来代替常量值是常见的方法之一，当然如果不想用枚举的话，使用我们今天所说的主角 静态工厂方法也是一个很好的办法。
插一句：
实际上，使用枚举也有一些缺点，比如增大了调用方的成本；如果枚举类成员增加，会导致一些需要完备覆盖所有枚举的调用场景出错等。
如果把以上需求用静态工厂方法来实现，代码大致是这样的：
// Player : Version 2class Player {public static final int TYPE_RUNNER = 1;public static final int TYPE_SWIMMER = 2;public static final int TYPE_RACER = 3;int type;
}注意其中的构造方法被声明为了 private，这样可以防止它被外部调用，于是调用方在使用 Player 实例的时候，基本上就必须通过 newRunner、newSwimmer、newRacer 这几个静态工厂方法来创建，调用方无须知道也无须指定 type 值 —— 这样就能把 type 的赋值的范围控制住，防止前面所说的异常值的情况。
插一句：
严谨一些的话，通过反射仍能够绕过静态工厂方法直接调用构造函数，甚至直接修改一个已创建的 Player 实例的 type 值，但本文暂时不讨论这种非常规情况。
3.3 多了一层控制，方便统一修改我们在开发中一定遇到过很多次这样的场景：在写一个界面时，服务端的数据还没准备好，这时候我们经常就需要自己在客户端编写一个测试的数据，来进行界面的测试，像这样：
// 创建一个测试数据 User tester = new User();tester.setName("隔壁老张");tester.setAge(16);tester.setDescription("我住隔壁我姓张！");// use testerbindUI(tester);……要写一连串的测试代码，如果需要测试的界面有多个，那么这一连串的代码可能还会被复制多次到项目的多个位置。
这种写法的缺点呢，首先是代码臃肿、混乱；其次是万一上线的时候漏掉了某一处，忘记修改，那就可以说是灾难了……
但是如果你像我一样，习惯了用静态工厂方法代替构造器的话，则会很自然地这么写，先在 User 中定义一个 newTestInstance 方法：
static class User{String name ;int age ;String description;public static User newTestInstance(){User tester = new User();tester.setName("隔壁老张");tester.setAge(16);tester.setDescription("我住隔壁我姓张！");return tester;}}然后调用的地方就可以这样写了：
// 创建一个测试数据 User tester = User.newTestInstance();// use testerbindUI(tester);是不是瞬间就觉得优雅了很多？！
而且不只是代码简洁优雅，由于所有测试实例的创建都是在这一个地方，所以在需要正式数据的时候，也只需把这个方法随意删除或者修改一下，所有调用者都会编译不通过，彻底杜绝了由于疏忽导致线上还有测试代码的情况。
总结总体来说，我觉得『 考虑使用静态工厂方法代替构造器 』这点，除了有名字、可以用子类等这些语法层面上的优势之外，更多的是在工程学上的意义，我觉得它实质上的最主要作用是： 能够增大类的提供者对自己所提供的类的控制力 。
作为一个开发者，当我们作为调用方，使用别人提供的类时，如果要使用 new 关键字来为其创建一个类实例，如果对类不是特别熟悉，那么一定是要特别慎重的 —— new 实在是太好用了，以致于它经常被滥用，随时随地的 new 是有很大风险的，除了可能导致性能、内存方面的问题外，也经常会使得代码结构变得混乱。
而当我们在作为类的提供方时，无法控制调用者的具体行为，但是我们可以尝试使用一些方法来增大自己对类的控制力，减少调用方犯错误的机会，这也是对代码更负责的具体体现。
最后—— 感谢你花费了不少时间看到这里，但愿文章内容没让你感到虚度。
需要Java资料或者咨询可加我v ： Jimbye 2022.08.16 加入
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