什么是静态工厂方法？

Question

什么是“静态工厂”方法？

Answer 1

静态工厂方法模式是一种封装对象创建的方法。 如果没有工厂方法，您只需直接调用类的 构造函数： Foo x = new Foo()。 使用此模式，您可以调用工厂方法：Foo x = Foo.create()。 构造函数被标记为私有，因此只能从类内部调用它们，并且工厂方法被标记为 static 以便无需首先拥有对象即可调用它。

这种模式有一些优点。 一是工厂可以从许多子类（或接口的实现者）中进行选择并返回它。 这样，调用者可以通过参数指定所需的行为，而无需了解或理解潜在复杂的类层次结构。

正如马修和詹姆斯所指出的，另一个优点是控制对有限资源（例如连接）的访问。 这是一种实现可重用对象池的方法 - 而不是构建、使用和拆除对象，如果构建和销毁是昂贵的过程，那么构建一次并回收它们可能更有意义。 工厂方法可以返回一个现有的、未使用的实例化对象（如果有）；或者如果对象计数低于某一下限阈值则构造一个对象；或者如果对象计数高于上限阈值则抛出异常或返回 null。

根据维基百科上的文章，多个工厂方法还允许对相似的参数类型进行不同的解释。 通常，构造函数与类具有相同的名称，这意味着您只能拥有一个具有给定签名<的构造函数< /a>. 工厂没有那么受限，这意味着您可以有两种接受相同参数类型的不同方法：

Coordinate c = Coordinate.createFromCartesian(double x, double y)

正如 Rasmus 指出的那样，这

Coordinate c = Coordinate.createFromPolar(double distance, double angle)

也可以用于提高可读性。

Answer 2

笔记！ “静态工厂方法与工厂方法模式不相同”(c)Effective Java，Joshua Bloch。

工厂方法：“定义一个用于创建对象的接口，但让实现该接口的类决定实例化哪个类。工厂方法让类将实例化推迟到子类”(c) GoF。

“静态工厂方法只是返回类实例的静态方法。” (c) 有效的 Java，Joshua Bloch。 通常此方法位于特定类内。

区别：

静态工厂方法的关键思想是获得对对象创建的控制并将其从构造函数委托给静态方法。 要创建的对象的决定就像在方法外部做出的抽象工厂一样（在常见情况下，但并非总是如此）。 而工厂方法的关键（！）思想是委托决定在工厂方法中创建什么类实例。 例如，经典的单例实现是静态工厂方法的特例。 常用静态工厂方法示例：

• valueOf
• getInstance
• newInstance

Answer 3

我们避免提供对数据库连接的直接访问，因为它们是资源密集型的。 因此，我们使用静态工厂方法 getDbConnection 在低于限制时创建连接。 否则，它会尝试提供“备用”连接，如果没有，则会失败并出现异常。

public class DbConnection{
   private static final int MAX_CONNS = 100;
   private static int totalConnections = 0;

   private static Set<DbConnection> availableConnections = new HashSet<DbConnection>();

   private DbConnection(){
     // ...
     totalConnections++;
   }

   public static DbConnection getDbConnection(){

     if(totalConnections < MAX_CONNS){
       return new DbConnection();

     }else if(availableConnections.size() > 0){
         DbConnection dbc = availableConnections.iterator().next();
         availableConnections.remove(dbc);
         return dbc;

     }else {
         throw new NoDbConnections();
     }
   }

   public static void returnDbConnection(DbConnection dbc){
     availableConnections.add(dbc);
     //...
   }
}

Answer 4

静态工厂方法可以提高可读性

比较

public class Foo{
  public Foo(boolean withBar){
    //...
  }
}

//...

// What exactly does this mean?
Foo foo = new Foo(true);
// You have to lookup the documentation to be sure.
// Even if you remember that the boolean has something to do with a Bar
// you might not remember whether it specified withBar or withoutBar.

：

public class Foo{
  public static Foo createWithBar(){
    //...
  }

  public static Foo createWithoutBar(){
    //...
  }
}

// ...

// This is much easier to read!
Foo foo = Foo.createWithBar();

Answer 5

• 与构造函数不同，有名称，可以澄清代码。
• 不需要在每次调用时创建一个新对象 - 对象
  如有必要，可以缓存和重用。
• 可以返回其返回类型的子类型 - 特别是，可以
  返回一个对象，其实现类对于调用者来说是未知的。
  这是一个非常有价值且在许多框架中广泛使用的功能
  它使用接口作为静态工厂方法的返回类型。

来自http://www.javapractices.com/topic/TopicAction.do?Id= 21

Answer 6

这一切都归结为可维护性。 最好的方法是，每当您使用 new 关键字创建对象时，您就将正在编写的代码耦合到实现。

工厂模式使您可以将创建对象的方式与使用对象的方式分开。 当您使用构造函数创建所有对象时，您实际上是将使用该对象的代码硬连接到该实现。 使用您的对象的代码“依赖于”该对象。 从表面上看，这似乎没什么大不了的，但是当对象发生变化时（考虑更改构造函数的签名，或对对象进行子类化），您必须返回并重新连接各处的事物。

如今，工厂在很大程度上已经被忽视，转而使用依赖注入，因为它们需要大量的样板代码，而这些代码本身很难维护。 依赖注入基本上等同于工厂，但允许您指定对象如何以声明方式连接在一起（通过配置或注释）。

Answer 7

如果类的构造函数是私有的，那么您不能从类的外部为类创建对象。

class Test{
 int x, y;
 private Test(){
  .......
  .......
  }
}

我们无法从上面的类外部创建对象。 所以你不能从类外部访问 x, y。 那么这个类有什么用呢？
答案如下：FACTORY 方法。
在上面的类中添加以下方法

public static Test getObject(){
  return new Test();
}

所以现在您可以从该类的外部为该类创建一个对象。 就像这样......

Test t = Test.getObject();

因此，通过执行其私有构造函数返回类的对象的静态方法被称为FACTORY方法
。

Answer 8

我想我会在这篇文章中添加一些我所知道的内容。 我们在最近的 android 项目中广泛使用了这种技术。 除了使用 new 运算符创建对象之外，您还可以使用静态方法来实例化类。 代码清单：

//instantiating a class using constructor
Vinoth vin = new Vinoth(); 

//instantiating the class using static method
Class Vinoth{
  private Vinoth(){
  }
  // factory method to instantiate the class
  public static Vinoth getInstance(){
    if(someCondition)
        return new Vinoth();
  }
}

静态方法支持条件对象创建：每次调用构造函数时都会创建一个对象，但您可能不希望这样。 假设您只想检查某些条件，然后才想创建一个新对象。除非满足您的条件，否则您不会每次都创建 Vinoth 的新实例。

另一个例子取自Effective Java。

public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return (b ? TRUE : FALSE);
}

此方法将布尔原始值转换为布尔对象引用。 Boolean.valueOf(boolean) 方法向我们说明，它从不创建对象。 静态工厂方法能够从重复的调用中返回相同的对象，这使得类能够对任何时候存在的实例保持严格的控制。

静态工厂方法的特点是，与构造函数不同，它们可以返回其返回类型的任何子类型的对象。 这种灵活性的一个应用是 API 可以返回对象而无需公开其类。 以这种方式隐藏实现类会产生非常紧凑的 API。

Calendar.getInstance() 是上述内容的一个很好的例子，它根据语言环境创建一个 BuddhistCalendar、JapanImperialCalendar 或默认创建一个 Georgian。

我想到的另一个例子是单例模式，您可以将构造函数设为私有，创建一个自己的 getInstance 方法，以确保始终只有一个实例可用。

public class Singleton{
    //initailzed during class loading
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    //to prevent creating another instance of Singleton
    private Singleton(){}

    public static Singleton getSingleton(){
        return INSTANCE;
    }
}

Answer 9

工厂方法是一种抽象对象实例化的方法。 通常，当您知道需要实现某个接口的类的新实例但不知道实现类时，工厂很有用。

这在处理相关类的层次结构时非常有用，GUI 工具包就是一个很好的例子。 您可以简单地对构造函数的调用进行硬编码，以实现每个小部件的具体实现，但如果您想将一个工具包替换为另一个工具包，则需要更改很多地方。 通过使用工厂，您可以减少需要更改的代码量。

Answer 10

静态工厂的优点之一是该 API 可以返回对象而无需公开其类。 这导致 API 非常紧凑。 在 java 中，这是通过 Collections 类实现的，该类隐藏了大约 32 个类，这使得集合 API 非常紧凑。

Answer 11

具有私有构造函数的静态工厂方法的优点之一（必须限制外部类的对象创建，以确保不会在外部创建实例）是您可以创建实例控制的类。 实例控制类保证在程序运行期间不存在两个相等的不同实例（a.equals(b) 当且仅当 a==b），这意味着您可以使用以下命令检查对象的相等性根据Effective java.io，== 运算符而不是 equals 方法。

静态工厂方法返回相同对象的能力
重复调用允许类保持严格的控制
任何时候都存在哪些实例。 据说执行此操作的类是
实例控制。 写的原因有几个
实例控制的类。 实例控制允许类
保证它是单例（第 3 项）或不可实例化（第 4 项）。
此外，它允许一个不可变的类（第 15 条）来做出保证
不存在两个相等的实例：a.equals(b) 当且仅当 a==b。 如果
一个类做出了这样的保证，那么它的客户端就可以使用 == 运算符
而不是 equals(Object) 方法，这可能会导致改进
表现。 枚举类型（第 30 项）提供了这种保证。

摘自《Effective Java》，Joshua Bloch（第 1 条，第 6 页）

Answer 12

当您想要确保只有一个实例返回要使用的具体类时，静态工厂方法是很好的选择。

例如，在数据库连接类中，您可能只想让一个类创建数据库连接，这样，如果您决定从 Mysql 切换到 Oracle，您只需更改一个类中的逻辑，应用程序的其余部分将使用新的连接。

如果您想实现数据库池，那么也可以在不影响应用程序其余部分的情况下完成。

它保护应用程序的其余部分免受您可能对工厂所做的更改的影响，这就是目的。

它是静态的原因是，如果您想跟踪某些有限的资源（套接字连接或文件句柄的数量），那么此类可以跟踪已传递和返回的资源数量，这样您就不会耗尽资源资源有限。

Answer 13

静态

使用关键字“static”声明的成员。

工厂方法

创建和返回新对象的方法。

在Java中

编程语言中与“静态”的含义相关，但与“工厂”的定义无关。

Answer 14

Java实现包含实用程序类java.util.Arrays和java.util.Collections，它们都包含静态工厂方法，它的示例以及如何使用：

• Arrays.asList("1","2","3")

• Collections.synchronizedList(..), Collections.emptyList(), Collections.unmodifyingList(...) （只有一些示例，可以检查 javadoc 以获取更多方法示例https://docs.oracle.com/javase/8 /docs/api/java/util/Collections.html)

另外java.lang.String类也有这样的静态工厂方法：

• String.format(...)、String.valueOf(..)、String.copyValueOf(...)