静态工厂方法代替构造器实例
之前，我已经讨论过一些关于Builder模式的信息 ， Builder Pattern是一种有用的模式，用于实例化具有几个（可能是可选的）属性的类，这些属性可以使读取，编写和维护客户端代码更加容易，还有其他好处。 今天，我将继续探索对象创建技术，但是这次是更一般的情况。
以下面的示例为例，除了说明我的观点外，它绝不是有用的类。 顾名思义，我们有一个RandomIntGenerator类，它生成随机的int数。 就像是：
public class RandomIntGenerator {private final int min;private final int max;public int next() {...}
}我们的生成器采用最小值和最大值，然后生成这两个值之间的随机数。 注意，这两个属性被声明为final，因此我们必须在它们的声明或类构造函数中对其进行初始化。 让我们来看一下构造函数：
public RandomIntGenerator(int min, int max) {this.min = min;this.max = max;}现在，我们还希望给客户提供仅指定最小值的可能性，然后为该整数生成介于最小值和最大值之间的随机值。 因此，我们添加了第二个构造函数：
public RandomIntGenerator(int min) {this.min = min;this.max = Integer.MAX_VALUE;}到目前为止一切顺利，对吗？ 但是，就像我们提供一个仅指定最小值的构造函数一样，我们只想为最大值做同样的事情。 我们将只添加第三个构造函数，例如：
public RandomIntGenerator(int max) {this.min = Integer.MIN_VALUE;this.max = max;}如果尝试这样做，则会遇到以下编译错误： 类型为RandomIntGenerator的重复方法RandomIntGenerator（int） 。 怎么了？ 问题在于，根据定义，构造函数没有名称。 这样，一个类只能具有一个具有给定签名的构造函数，而不能具有两个具有相同签名的方法（相同的返回类型，名称和参数类型）。 这就是为什么当我们尝试添加RandomIntGenerator（int max）构造函数时会出现该编译错误的原因，因为我们已经有了RandomIntGenerator（int min）一个。
在这种情况下，我们可以做些什么吗？ 不是构造函数，但幸运的是，我们可以使用其他方法 ： 静态工厂方法 ，它们只是返回类实例的公共静态方法。 您可能没有意识到就使用了这种技术。 您曾经使用过Boolean.valueOf吗？ 看起来像：
public static Boolean valueOf(boolean b) {return (b ? TRUE : FALSE);} 将静态工厂应用于我们的RandomIntGenerator示例，我们可以获得：
public class RandomIntGenerator {private final int min;private final int max;private RandomIntGenerator(int min, int max) {this.min = min;this.max = max;}public static RandomIntGenerator between(int max, int min) {return new RandomIntGenerator(min, max);}public static RandomIntGenerator biggerThan(int min) {return new RandomIntGenerator(min, Integer.MAX_VALUE);}public static RandomIntGenerator smallerThan(int max) {return new RandomIntGenerator(Integer.MIN_VALUE, max);}public int next() {...}
} 请注意，如何使构造函数私有化，以确保仅通过其公共静态工厂方法实例化该类。 还要注意，当您的客户端使用RandomIntGenerator.between(10,20)而不是new RandomIntGenerator(10,20)时，如何清楚地表达您的意图。 值得一提的是，该技术与“ 四人帮”中的Factory方法设计模式不同。 任何类都可以提供静态工厂方法来代替构造函数或在构造函数之外提供静态工厂方法。 那么，这种技术的优缺点是什么？ 我们已经提到了静态工厂方法的第一个优点：与构造函数不同，它们有名称。 这有两个直接的后果，
- 我们可以为构造函数提供一个有意义的名称。
- 我们可以为多个构造函数提供相同数量和类型的参数，就像我们之前看到的那样，我们无法使用类构造函数。
静态工厂的另一个优点是，与构造函数不同，静态工厂不需要在每次调用时都返回新对象。 当使用不可变类为常用值提供常量对象并避免创建不必要的重复对象时，这非常有用。 我之前显示的Boolean.valueOf代码很好地说明了这一点。 注意，此静态方法返回TRUE或FALSE ，这两个都是不可变的布尔对象。
静态工厂方法的第三个优点是，它们可以返回其返回类型的任何子类型的对象。 这使您可以自由更改退货类型而不会影响客户。 此外，您可以隐藏实现类并拥有基于接口的API ，这通常是一个好主意。 但是我认为可以通过一个例子更好地看出这一点。
还记得本文开头的RandomIntGenerator吗？ 让我们稍微复杂一点。 想象一下，我们现在不仅要为整数提供随机数生成器，而且还要为其他数据类型（如String，Double或Long）提供随机数生成器。 它们都将具有next()方法，该方法返回特定类型的随机对象，因此我们可以从如下接口开始：
public interface RandomGenerator<T> {T next();
} 现在，我们对RandomIntGenerator第一个实现变为：
class RandomIntGenerator implements RandomGenerator<Integer> {private final int min;private final int max;RandomIntGenerator(int min, int max) {this.min = min;this.max = max;}public Integer next() {...}
}我们还可以有一个String生成器：
class RandomStringGenerator implements RandomGenerator<String> {private final String prefix;RandomStringGenerator(String prefix) {this.prefix = prefix;}public String next() {...}
} 请注意，如何将所有类声明为包专用（默认范围），以及它们的构造函数也是如此。 这意味着包之外的任何客户端都无法创建这些生成器的实例。 那么我们该怎么办？ 提示：它以“静态”开始，以“方法”结束。
考虑以下类别：
public final class RandomGenerators {// Suppresses default constructor, ensuring non-instantiability.private RandomGenerators() {}public static final RandomGenerator<Integer> getIntGenerator() {return new RandomIntGenerator(Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE);}public static final RandomGenerator<String> getStringGenerator() {return new RandomStringGenerator('');}
} RandomGenerators只是一个RandomGenerators实用程序类，除了静态工厂方法外别无其他。 与不同的生成器位于同一个程序包中，该类可以有效地访问和实例化这些类。 但是有趣的部分来了。 请注意，这些方法仅返回RandomGenerator接口，而这正是客户端真正需要的。 如果他们获得了RandomGenerator<Integer>他们知道可以调用next()并获得一个随机整数。
想象一下，下个月我们将编写一个超级高效的新整数生成器。 只要这个新类实现了RandomGenerator<Integer>我们就可以更改静态工厂方法的返回类型，并且所有客户端现在都在神奇地使用新实现，而他们甚至没有注意到更改。
在JDK和第三方库上，诸如RandomGenerators类的类都很常见。 您可以在Guava的 Collections （在java.util中）， Lists ， Sets或Maps中查看示例。 命名约定通常是相同的：如果您有一个名为Type的接口，则将您的静态工厂方法放在一个名为Types不可实例化的类中。
静态工厂的最后一个优点是，它们使实例化参数化的类的详细程度降低了很多。 您曾经编写过这样的代码吗？
Map<String, List<String>> map = new HashMap<String, List<String>>(); 您在同一行代码上重复相同的参数两次。 如果可以从左侧推断出分配的右侧，那会很好吗？ 好吧，有了静态工厂就可以。 以下代码取自Guava的Maps类：
public static <K, V> HashMap<K, V> newHashMap() {return new HashMap<K, V>();}因此，现在我们的客户代码变为：
Map<String, List<String>> map = Maps.newHashMap();很好，不是吗？ 此功能称为类型推断 。 值得一提的是，Java 7通过使用菱形运算符引入了类型推断。 因此，如果您使用的是Java 7，则可以将前面的示例编写为：
Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();静态工厂的主要缺点是无法扩展没有公共或受保护的构造函数的类。 但这在某些情况下实际上可能是一件好事，因为它鼓励开发人员偏向于继承而不是继承 。
总而言之，静态工厂方法提供了很多好处，但只有一个缺点，当您考虑它时，这实际上可能不是问题。 因此，抵制自动提供公共构造函数并评估静态工厂是否更适合您的类的冲动。
参考： 开发时我们的JCG合作伙伴 Jose Luis的静态工厂方法与传统构造方法的比较 ，它应该是博客。
翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2013/01/static-factory-methods-vs-traditional-constructors.html
静态工厂方法代替构造器实例
