靜態工廠避免重複對象的方法

Question

我正在閱讀Joshua Bloch的「Effective Java Programming Language Guide」。
他解釋了靜態工廠方法可以用來避免不必要的重複對象。
我還沒完全明白這一點。
任何人都可以解釋嗎？

Answer 1

一個真實的例子：

的Java支持基本的Object類型來表示一個字節。當轉換到原始對象，你可以這樣做：

Byte b = new Byte((byte) 65); 

對接，這將在每次調用創建一個新的實例。相反，你這樣做：

Byte b = Byte.valueOf((byte) 65); 

每次調用，該方法的valueOf（）將返回一個字節對象代表的字節值65

10000電話後第一例將創造10000點的對象相同的實例，而第二個只有一個，因爲Byte類有一個Byte對象的內部緩存，代表-128到127之間的所有數字。

Answer 2

當你調用一個構造函數時，它總會返回一個新的對象（除非拋出異常）。靜態工廠方法或任何類型的工廠都不必總是返回一個新對象。例如，傳統Singleton設計模式上的getInstance()方法是一種總是返回完全相同對象的工廠方法。在某些情況下，你有時想要做這種事情，無論是強制一個對象只能被實例化一次，還是創建某種對象池等。一般來說，我認爲這是一個附帶原因靜態工廠方法。主要目的是創建精美的僞構造函數。

下面是一個使用靜態工廠方法來製作精美的僞構造函數的例子（有點愚蠢）。考慮這個類：

class Person { 

    public Person(Role role) { 
     setRole(role); 
    } 

    ... 
} 

沒有靜態工廠方法，你可能會做這樣的事情：

Person employee = new Person(Role.EMPLOYEE); 
Person manager = new Person(Role.MANAGER); 

相反，你可以創建靜態工廠方法：

class Person { 

    public static Person newEmployee() { 
     return new Person(Role.EMPLOYEE); 
    } 

    public static Person newManager() { 
     return new Person(Role.MANAGER); 
    } 

    private Person(Role role) { 
     setRole(role); 
    } 

    ... 
} 

，你可能反而做像這樣：

Person employee = Person.newEmployee(); 
Person manager = Person.newManager(); 

這可能不是一個好例子，但考慮一個更復雜的構造函數或一個描述性較弱的參數。有時使用工廠方法路線會使代碼更清晰。當然也有缺點......

至於限制對象的創建，考慮到一些奇怪的約束像永遠不會有一個以上的CEO：

class Person { 

    private static Person singletonCEO = new Person(Role.CEO); 

    public static Person newCEO() { 
     return singletonCEO; 
    } 

    ... 
} 

以及它將如何被創建：

Person ceo1 = Person.newCEO(); 
Person ceo2 = Person.newCEO(); 

assertThat(ceo1, is(ceo2)); // JUnit 4.x 

我希望這些例子有所幫助。

Answer 3

factory method pattern對於不需要創建對象的新實例以執行某些操作的時間很有用。

這裏有一對夫婦的一般情況下，我能想到的地方，它返回相同對象的靜態工廠方法就可以派上用場：

1. 目的是昂貴的創建 - 有一個當對象被實例化時很多處理，因此不止一次實例化對象是不可取的。 （這也與Singleton pattern）

2. 的對象保持無狀態 - 如果在實例之間沒有狀態差，沒有好的目的，以創建新的對象每次。

Wikipedia page on the factory method pattern有關於此主題的更多信息。

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讓我們來看一個具體的例子。

的DateFormat類使用getInstance靜態方法來返回DateFormat實例，其可用於根據機器的區域設置到Date格式化成預設格式。

由於返回的DateFormat對每個日期格式化操作都使用相同的格式，因此每次都沒有真正的原因創建新的DateFormat實例。

通常，實現的方式是在實例尚不存在的情況下創建實例，然後保留對該實例的引用。如果再次需要實例，則返回引用。 （這是Singleton模式通常如何實現的爲好。）

例如：

class MySingleInstanceObject { 

    private MySingleInstanceObject instance; 

    private MySingleInstanceObject() { 
    // Initialize the object. 
    // This may be expensive. 
    } 

    public MySingleInstanceObject getInstance() { 
    if (instance == null) { 
     instance = new MySingleInstanceObject(); 
    } 

    return instance; 
    } 
} 

（僅供參考，上述代碼是單的一個例子同樣，它不是線程安全。 ）

Answer 4

如果你有一個工廠類來創建對象實例，每次你去創建一個對象，你也必須實例化工廠類。基本上你會創建這個工廠類的重複。

如果它是靜態的，則只有工廠的一個實例被使用。

Answer 5

我能閱讀這本書的一些here。在閱讀他所寫的內容之後，他似乎在說靜態工廠方法爲開發人員提供了更大的靈活性，並且還可以讓您更清楚地知道返回的內容。當你將它與一個構造函數進行對比時，構造函數可能不會提供返回內容的清晰度。另外，你可以在靜態工廠方法中做緩存等工作，我認爲這很吸引人。如果您需要這種級別的控制和靈活性，這種方法似乎是一種很好的方法。

如果您要使用緩存，則不會創建不必要的重複對象。使用這種靜態工廠方法，您可以在每次調用時將相同的對象返回到靜態工廠方法。

一個例子：

public class Person 
{ 

    private Person(string firstName, string lastName) 
    { 
     this.FirstName = firstName; 
     this.LastName = lastName; 
    } 

    public string FirstName {get; private set;} 
    public string LastName {get; private set;} 

    private static Dictionary<string, Person> objectPool = new Dictionary<string, Person>(); 
    private object lockObject = new object(); 

    public static Person CreatePerson(string firstName, string lastName) 
    { 
     var result = objectPool[firstName + lastName]; 
     Person person = null; 
     if (result != null) 
     { 
     return result 
     } 
     lock(lockObject) 
     { 
      person = new Person(firstName, lastName); 
      objectPool.Add(firstName + lastName, person) 
     } 
     return person; 
    } 
} 

Answer 6

所有非重複的答案似乎把重點放在單件模式，這是不可複製的一個很好的例子，但一個壞的模式在一般情況下使用。在我看來，一個給定的應用程序應該有零個到一個單例，並且優先爲零。但是，這與不創建不必要的對象無關。

請考慮一個必須製作大量Date對象的應用程序。它製作了很多Date對象，以致Date對象的構造對性能產生不利影響。因此，改爲調用Date對象的構造函數，將代碼重構爲僅通過工廠方法創建日期。在這個工廠方法中，檢查一個Map來查看請求的日期是否已經被創建。如果是這樣，那麼從Map返回相同的對象。否則，創建一個新的，放入地圖並返回。

什麼似乎混淆你是如何通過調用工廠方法，防止創建一個重複的對象。僅僅通過調用工廠方法並不能改變任何事情。調用工廠允許的是代碼接管並作出關於創建對象的決定。撥打新電話時，不能做出這樣的決定。

另請參閱this question瞭解該模式及其用途。

Answer 7

如果我沒記錯的話，他也會在書中給出一個例子。考慮Decimal。零經常使用。因此，如果您要調用靜態工廠方法Decimal.valueOf("0")（不知道這是否是實際的API，但這對此示例無關緊要），它將返回Decimal reprezenting 0的一個實例，它將是任何呼叫的相同實例。實現將是這樣的：

public class Decimal { 
    private static Decimal zero = new Decimal(0); 

    public static Decimal valueOf(String s) { 
     if (s.equals("0")) { 
      return zero; 
     } else { 
      return new Decimal(parse(s)); // or whatever 
     } 

    // rest of the class 
} 

請注意，只有一個零實例，而對於任何其他數字創建一個新的對象。此外，這與工廠方法一起工作，並且你不能用構造函數來做到這一點。布洛赫試圖指出這是前者的優勢。正如Yishai所說，這與Singleton並沒有太大的關係。正如你所看到的，你可以有大量的Decimal對象。相反，您可以使用工廠方法完全控制您創建的實例數量。這就是爲什麼它被稱爲工廠。