Java 使用靜態工廠方法代替構造器

最近看到一段代碼,感覺寫得非常好,它的功能是帶參數啟動 Activity:

public class SecondActivity extends Activity {

    public static void actionStart(Context context, String data1, String data2) {
        Intent intent = new Intent(context, SecondActivity.class);
        intent.putExtra("param1", data1);
        intent.putExtra("param2", data2);
        context.startActivity(intent);
    }
    ...
}

使用靜態方法的好處是什么呢?首先是一目了然,SecondActivity 需要的數據在方法參數中全部體現出來了,這樣即使不閱讀 SecondActivity 的代碼,不用詢問負責編寫 SecondActivity 的同事,也可以清楚地知道啟動 SecondActivity 需要傳遞哪些數據。另外,這樣寫還簡化了啟動 Activity 的代碼,調用者只需要使用一行代碼就可以啟動 Activity,真的是非常簡便!

SecondActivity.actionStart(FirstActivity.this, "data1", "data2");

這讓我想到了《Effective Java 第2版》書中講的一條經驗:考慮使用靜態工廠方法代替構造器。這里的靜態工廠方法與設計模式中的工廠方法模式不同,它是用于創建當前類對象的靜態方法。

提供靜態工廠方法而不是公有的構造器的好處是什么呢?

  • 靜態工廠方法有名稱,可以清晰地閱讀。如果構造器的參數本身沒有確切地描述返回的對象,那么具有適當名稱的靜態工廠方法會更容易使用。

    舉個栗子:Executors 類里面有一系列構建線程池的靜態工廠方法,根據方法名就能知道返回的線程池的類型,清晰簡潔,對使用者來說非常友好。

    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
            return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }
    
    public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
          return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
    }
    
  • 不必在每次調用靜態工廠方法的時候都創建一個新對象。這使得不可變類可以使用預先構建好的實例,或者將實例緩存起來進行復用,從而避免創建不必要的重復對象。

    舉個栗子:Boolean 類的 valueOf 方法,返回預先構建的緩存的實例,實例的復用提升了軟件的性能。

    public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
    public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
    
    public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return b ? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE;
    }
    
  • 靜態工廠方法可以返回原返回類型的任何子類型的對象,這樣我們在選擇返回對象的類時就有了更好的靈活性。

    舉個栗子:EnumSet 類的 noneOf 方法返回一個空的枚舉集合,類型是 EnumSet 的子類,這樣根據不同的條件就能得到不同的實現類的實例,提高了方法的靈活性。

    public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) {
        if (!elementType.isEnum()) {
            throw new ClassCastException(elementType.getClass().getName() + " is not an Enum");
        }
        E[] enums = Enum.getSharedConstants(elementType);
        if (enums.length <= 64) {
            return new MiniEnumSet<E>(elementType, enums);
        }
        return new HugeEnumSet<E>(elementType, enums);
    }
    
  • 使用靜態工廠方法創建參數化類型的實例,代碼會變得非常簡潔

    舉個栗子:使用靜態工廠方法 newInstance 創建帶參數的 Fragment,參數清晰、代碼簡潔,使用起來非常容易。

    public class BlankFragment extends Fragment {
    
            public static BlankFragment newInstance(String param1, String param2) {
                  BlankFragment fragment = new BlankFragment();
                  Bundle args = new Bundle();
                  args.putString("param1", param1);
                  args.putString("param2", param2);
                  fragment.setArguments(args);
                  return fragment;
            }
            ...
    }
    

靜態工廠方法的命名也有標準,下面是一些慣用名稱:

  • valueOf: 這是類型轉換的方法,返回的實例與它的參數具有相同的值。
  • of:valueOf 的一種更為簡潔的替代,在 EnumSet 中使用并流行起來。
  • getInstance:返回的實例是通過方法的參數來描述的,對于單例來說,返回唯一的實例。
  • newInstance:像 getInstance 一樣,但是可以確保返回的每個實例都與其他的實例不同。
  • getType:像 getInstance 一樣,但是在工廠方法處于不用的類中的時候使用。
  • newType:像 newInstance 一樣,但是在工廠方法處于不用的類中的時候使用。

總而言之,靜態工廠方法的優勢還是很明顯的,簡潔易讀,方便使用。所以在編碼的過程中,還是要考慮使用靜態工廠方法,不要一味地使用構造器。

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