高级开发必会高效Java

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高级开发起码得会些高级技巧吧？那这些高级技巧从哪里取得呢？

第一种方式肯定是读书，什么？你没那么多时间？

幸好，我这里忙你开启了速读模式，跟着我一起学习《高效Java》系列。

咱们第一站就来到了: 静态工厂方法

1. 什么是静态工厂方法？

静态工厂方法是一种创建对象的方式。
这里的静态工厂方法，并不是设计模式中的工厂模式。
静态工厂方法仅仅是类的一个普通的静态方法，它的最终效果等同于构造器。

说了这么多，给你举个例子就明白了。

Integer integer = Integer.valueOf("1");
Boolean aBoolean = Boolean.valueOf(true);
Calendar calendar = Calendar.getInstance();

上面的例子中 valueOf 和 getInstance 方法就被称为 静态工厂方法。

2. 静态工厂方法优势

那么为什么鼓励用静态工厂方法来创造对象，而不是鼓励使用构造器呢？

原因有如下几点：

静态工厂方法拥有名称，而构造器没有
不必在每次调用静态工厂方法时都创建一个对象
可以返回当前类的任何子类型对象
减少使用者出错的概率

下面我们来逐一了解这些优点：

2.1 静态工厂方法拥有名称，而构造器没有

因为构造器的本身并没有确切的描述被返回的对象，而静态工厂方法因为有方法名，所以他能够更为清楚的描述将被返回的对象。尤其是拥有多个不同参数的构造方法，在选择构造方法的时候，会让人有些迷惑，而静态工厂方法则更加清楚明了。

//Date类
Date date0 = new Date();
Date date1 = new Date(2022L);
Date date2 = new Date("2022");
Date date3 = new Date(2022,3,20);
Date date4 = new Date(2022,3,20,18,30,59);

// LocalDate类
public static LocalDate now(){}
public static LocalDate ofEpochDay(long epochDay){}
public static LocalDate of(int year, Month month, int dayOfMonth) {}

看下这么多不同参数的构造方法，如果不去了解Date，懵不懵？再看看 Java8 中的LocalDate类。

2.2 不必在每次调用静态工厂方法时都创建一个对象

构造器每次调用的时候都会创建一个新的对象，而使用静态工厂方法则可以不必每次都创建新的对象，我们可以提前创建好对象或重用已有的对象，以达到提升性能的目的。

来我给你们举个例子：

1、Integer 类中的 valueOf 方法，当数值在 -128 ~ 127之间时，是不会创建新的Integer类的，而是从缓存中取出。

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
          return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
      return new Integer(i);
}

2、Boolean 类中的 valueOf 方法，直接取出提前创建好的静态常量返回，也没有创建新的对象。

public final class Boolean{
    public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
    public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
    public static Boolean valueOf(boolean b) {
        return (b ? TRUE : FALSE);
    }
}

2.3 可以返回原类型的任何子类型对象

这里牵涉到最基础的多态：

向上转型：多态本身就是向上转型过的过程

使用格式：父类类型变量名=new 子类类型();

还有就是设计模式六大原则中的<里氏替换原则>：

任何使用父类的地方都能替换成子类来使用。

public class Test {
    //静态工厂方法，返回Test的子类型T1
    public static Test valueOf(){
        return new T1();
    }
    private static class T1 extends Test{}
}

虽然可以这样用，但是不建议这样使用，因为这样不利于解耦，父类最好不要依赖于子类。

推荐的做法是：像 Collections 类一样，它像一个工具类，它提供了许多静态工厂方法，你去看会发现静态工厂方法返回的并不是确定的类型，而是List接口的一些子类，这些子类被作为私有类定义在Collections 中，我们无法直接构造这些类，但却可以通过静态工厂方法使用它。

这样做的目的是精减API的数量，对客户端来说也是一种减压。我们有时不必知道返回的类是什么，但我们可以像我们熟知的接口一样使用它。

// SingletonList 是私有的，实现List接口的类
public static <T> List<T> singletonList(T o) {
     return new SingletonList<>(o);
}
// EmptyList 是私有的，实现List接口的类
public static final <T> List<T> emptyList() {
     return (List<T>) EMPTY_LIST;
}

2.4 减少使用者出错的概率

先看下例子：

class Run {
    public static final int RUNNING = 1;
    public static final int STOP = 2;
    protected int state;
    public Run(int state) {
        this.state = state;
    }
    public void process(){
        // if RUNNING / STOP
    }
}

上面例子中，我只想对 RUNNING / STOP 两种状态处理，但我却无法控制使用者的行为，比如他可以这样调用：new Run(4)

这种情况怎么办呢？

class Run {
    public static final int RUNNING = 1;
    public static final int STOP = 2;
    protected int state;
    //私有构造方法外部无法调用
    private Run(int state) {
        this.state = state;
    }
    public static Run running(){
        return new Run(RUNNING);
    }
    public static Run stop(){
        return new Run(STOP);
    }
    public void process(){
        // if RUNNING / STOP
    }
}

经过这样改造后，我们严格控制了取值范围，使用者出错的机会就大大减少了。

3. 总结

作为类的提供者，我们要尽量确保自身性能好，具有灵活性，让使用者使用起来更容易，更不容易出错。

恰恰静态工厂方法可以让我们做到这些，所有建议创建对象的时候优先考虑使用静态工厂方法。