高效 Java 星期二！探讨静态工厂方法

最近我一直在读Joshua Bloch的《Effective Java》（Addison-Wesley出版社，2018年出版）。如果你是一名Java开发者，希望这不是你第一次听说这本书。或许你和我一样，第一次看到这本书时会想：“这本书可能已经过时了。” 的确，它的第一版是在21世纪初出版的。然而，在听到许多好评后，我决定尝试一下。不用说，我惊喜地发现了它。唉，这也没什么好奇怪的，好的设计其实永远不会过时（我们到现在还在谈论“四人帮”，不是吗？）

考虑到所有这些，为什么我要写这个系列？说实话，说句自私的话，首要原因是为了我自己。我坚信学习的最好方式就是去教。即便如此，我依然热爱优秀的设计，并乐于分享这份热爱，希望能帮助其他人学习新知识并付诸实践。因此，我决定尝试借鉴书中的一些原则，每周分享一条新的。尽量给自己减压，同时也给自己一个更新的节奏。

最后，这一系列会取代原著吗？完全不会，我仍然强烈建议你去看看原著。希望它能与原著相辅相成，让你对原著中分享的主题有不一样的视角。

不用多说，我们开始吧。

第一章：静态工厂与构造函数

开始学习面向对象编程 (OOP) 时，首先要学习的就是如何创建对象。如果无法创建对象，那么拥有所有这些对象也没什么用。我们通常学习创建对象的方式是通过构造函数。构造函数相当简单直接，所以这很有意义，而且可以很好地服务于我们。作者建议的另一个选择是静态工厂方法，但许多程序员在应该尝试的时候却没有尝试过。那么什么是静态工厂方法呢？简单来说，静态工厂方法就是返回类实例的静态方法。那么它是什么样子的呢？

LocalDateTime date = new LocalDateTime(Instant.now());

对比

LocalDateTime date = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now());

两者之间肯定没有太大区别。那么工厂方法提供了什么好处呢？

工厂方法可以有名称

我刚开始开发软件的时候，似乎并不理解良好命名的威力。构造函数无法被命名。因为它们不能使用不同的名称，所以你也不能有两个构造函数以相同的顺序接收相同的参数，执行不同的操作。例如，如果我们想在 LocalDateTime 类中添加一个构造函数，该构造函数接受一个 Instant 参数，并生成一个比给定 Instant 参数早的随机时间 LocalDateTime 值，那么该如何用构造函数来实现呢？可以改成类似这样吗？

LocalDateTime dateTime = new LocalDatetime(Instant.now(), shouldBeBefore);

绝对不是。但是使用工厂方法，我们可以写如下代码：

LocalDateTime datetime = LocalDatetime.randomTimeBeforeInstant(Instant.now());

干净多了。

程序员会用的另一个技巧是改变参数的顺序，这可能不像上面的例子那么粗暴，但对于未来的开发人员来说，很难知道哪个参数起了什么作用。因此，这对可维护性来说不是一个很大的好处。

工厂方法不需要每次都创建新对象

构造函数本质上每次调用都需要创建一个新对象。方法则不然。想想单例模式，这个大多数人都熟悉的模式。实际上，它是一种利用静态工厂方法的模式！getInstance单例模式中方法的真正目的不是创建多个实例。还有其他选择，例如返回缓存值或枚举。

工厂方法可以返回方法返回类型的任何子类型的对象

这是一个很棒的功能。能够将此需求与接口分离，为我们提供了更多选择。这也使我们能够根据传递给函数的参数返回不同的子类型。因此，我们不仅可以返回子类型，还可以在运行时动态选择要返回的子类型。进一步扩展，我们甚至可以返回工厂方法编写时不存在的类的实例。同样，这会带来更多选择。好的设计通常就是为各种选择留有余地。

那么工厂方法有哪些缺点呢？

它们影响我们使用继承的能力

如果你只向类的用户提供工厂方法，而没有公共构造函数，那么该类就不可能使用继承。这也可以看作是一种好处（final 类已经实现了这一点）。这只是又一次考虑组合优于继承的时刻。在使用此方法时，我们必须牢记这一点。

在公共 API 中可能更难找到它们

由于构造函数比较特殊，它们会跳出文档和类的范围。那么，我们如何降低这种风险呢？一个可靠的方法是遵循工厂方法的命名约定。例如，from、of、getInstance、

凯尔的看法：

我认为这是工具带里一个很实用的工具。虽然我仍然很难每次都用它作为我工作的基本案例，但我正在努力记住这一点。模式的另一个有趣之处在于，在开发几年后，你会发现自己偶然发现了这些模式，并在不知不觉中就用上了它们。这个模式也不例外。在我之前的开发生涯中，我曾使用过单例模式以及更通用的静态工厂方法。听到你做的事情是别人真正用过的模式，总是让人感到安心。

你呢？你以前用过这个模式吗？效果怎么样？