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《Effective Java》第1条：用静态工厂方法代替构造器

news 2025/8/16 5:54:57

如果提到如何创建一个类的对象，你的第一反应肯定是：new一个对象！也就是用构造器的方式。

但是在 Effective Java 这本书中，作者提出了另一个创建对象的思路，那就是静态工厂。

举个栗子：

第一种：正常情况：创建一个 “男人” 的对象

// Person类
public class Person {String sex;Person(String sex) {this.sex = sex;}Person() {this.sex = "男";}
}// Main类
public class Main {public static void main(String[] args) {Person man = new Person();Person woman = new Person("女");}
}

第二种：使用静态工厂：创建一个 “男人” 的对象

// Person类
public class Person {private static Person MAN = new Person("男");private static Person WOMAN = new Person("女");String sex;private Person(String sex) {this.sex = sex;}public static Person getMan() {return MAN;}public static Person getWoman() {return WOMAN;}
}// Main类
public class Main {public static void main(String[] args) {Person man = Person.getMan();Person woman = Person.getWoman();}
}

那么，使用静态工厂类的优缺点有什么呢？

优点1、原文P4：静态工厂方法与构造器不同的第一大优势在于，他们有名称。

从例子里也可以看到，如果用第一种方式创建的对象，我们都不能判断我们创建的是一个男人还是女人，或者通过参数的方式。但是第二种方式，我们通过方法名就可以判断是男人还是女人了。

优点2、原文P5：静态工厂方法与构造器不同的第二大优势在于，不必在每次调用它们的时候都创建一个新的对象

类似于单例模式，如例子所示的第一种方式，每次创建对象使用new的方式，就会在堆内存中开辟一块空间用于存储对象，会导致在堆内存中创建多个一样的Person对象。

但是如果使用第二种静态工厂的方式，每次拿到的Person对象，其实都是一个，在内存中也只有这一个Person对象，这样就避免了占用过多的内存。Boolean.valueOf(boolean)就是使用了这种方式（如下），可以看出 TRUE 和 FALSE 都是事先定义好的对象，return 出去的对象也只有这两个其中的一个。

// jdk源码 Boolean 类
...
public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
...
public static Boolean valueOf(boolean b) {return (b ? TRUE : FALSE);
}

优点3、原文P5：静态工厂方法与构造器不同的第三大优势在于，它们可以返回原返回类型的任何子类型的对象

我们把上面的例子里的Person类修改一下，改为以下：

// Person类
public abstract class Person {private static Person MAN = new Man();private static Person WOMAN = new Woman();String sex;private Person(String sex) {this.sex = sex;}public static Person getAnyone(double flag) {if (flag < 0.5) {return MAN;} else{return WOMAN;}}private static class Man extends Person {Man() {super("男");}}private static class Woman extends Person {Woman() {super("女");}}
}
// Main类
public class Main {public static void main(String[] args) {Person anyone = Person.getAnyone(0.8);}
}

该例子中，Man类和 Woman类都变成了Person 的子类，getAnyone方法可以返回任意的一个子类，但是Main方法中，没有做任何的修改，如果此时又有一个Badman类实现了Person，那么只需要在Person中加入一个静态成员变量和get方法即可。

书中所写到的，Collections类中，emptyList、singletonList，就是用了这种方式实现的。他们都实现了List接口，使用了静态方法返回不同的实现。

优点4、原文P6：静态工厂的第四大优势在于，所返回的对象的类可以随着每次调用而发生变化，这取决于静态工厂方法的参数值。

翻译一下就是，每次调用所传递的参数不同，静态工厂可以根据参数的不同返回不同的类，如上例中的 getAnyone 方法。如果有一天，我们把 0.8，对于用户来说根本没有感知。

书中写到的 EnumSet 类，是个抽象类，有构造器，但是构造器是给子类实现来用的，比如静态工厂方法 noneOf，就用了该方式

// jdk源码 EnumSet 类
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);elsereturn new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
}

从源码可以看出，当 universe.length 64 的时候，返回的是 JumboEnumSet 子类。

优点5、原文P6：静态工厂的第五大优势在于，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

字都认识，连接来就不知道啥意思了吧。

还是拿上个例子来说吧，getAnyone方法可以返回任意的一个子类，目前只有两个子类，分别是男人类和女人类，假如未来又出来一个新的外星人类，那么这个外星人类只需要实现Person类，就可以完美适配上面的代码。但现在这个外星人类是不存在的。

书中的例子是JDBC的API，当开发人员编写JDBC的时候，可能某个数据库还不存在，假如现在我开发了一个“小猪数据库”，我只需要实现JDBC的API，就可以让Java连上我的数据库了

即：JDBC 中的 DriverManager.getConnection() 方法：

getConnection() 的返回类型是 Connection 接口（由 Java 标准库定义）；

当 Java 团队编写 DriverManager 类时，Connection 的具体实现类（如 MySQLConnection、XiaoZhuConnection）根本不存在 —— 这些实现类是由数据库厂商（如 MySQL、小猪数据库）后来编写的；

但 DriverManager 依然可以通过静态工厂方法返回这些 “未来才会存在” 的实现类对象，只要它们实现了 Connection 接口。

源码（仅展示关键代码）：

// 通过 info（即在application.yml中的配置项，来生成一个Connection的子类）
private static Connection getConnection(String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException {......for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {try {println("    trying " + aDriver.driver.getClass().getName());// 从这里将配置文件中配置的信息，转换为 Connection，这样任意一个数据库都可以连接了Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);if (con != null) {println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());return (con);}} catch (SQLException ex) {if (reason == null) {reason = ex;}}} else {println("    skipping: " + aDriver.getClass().getName());}}......
}

现在优点都讲完了，接下来看看缺点

缺点1、原文P7：类如果不含公有的或者受保护的构造器，就不能被子类化，但是内部类除外。

像是上面的例子，实现Person的两个类都是内部类，所以Person的构造器可以是private的，如果其中有一个类不是内部类，那么Person的构造器就不能是Persion的，否则就不能被子类继承。

缺点2、原文P7：程序员很难发现静态工厂方法

因为我们已经习惯了去new一个对象，如果一个对象的构造器不是private的，那么我们习惯性的就去new了。

所以书中给的解决方案是：通过注释，写明这个是静态工厂；或者遵守标准的命名习惯（具体看书P7）

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http://www.lryc.cn/news/621551.html