由于之前一直在印象笔记中编写，现放到csdn上，算是一个学习的记录吧。
创建类的实例的最常见的方式是用new语句调用类的构造方法。在这种情况下，程序可以创建类的任意多个实例，每执行一条new语句，都会导致Java虚拟机的堆区中产生一个新的对象。假如类需要进一步封装创建自身实例的细节，并且控制自身实例的数目，那么可以提供静态工厂方法。
例如Class实例是Java虚拟机在加载一个类时自动创建的，程序无法用new语句创建java.lang.Class类的实例，因为Class类没有提供public类型的构造方法。为了使程序能获得代表某个类的Class实例，在Class类中提供了静态工厂方法forName(String name)，它的使用方式如下：
Class c=Class.forName("Sample"); //返回代表Sample类的实例
静态工厂方法与用new语句调用的构造方法相比，有以下区别。
（1）构造方法的名字必须与类名相同。这一特性的优点是符合Java语言的规范，缺点是类的所有重载的构造方法的名字都相同，不能从名字上区分每个重载方法，容易引起混淆。
静态工厂方法的方法名可以是任意的，这一特性的优点是可以提高程序代码的可读性，在方法名中能体现与实例有关的信息。例如例程11-5的Gender类有两个静态工厂方法：getFemale()和getMale()。
例程11-5 Gender.java
public class Gender{
private String description;
private static final Gender female=new Gender("女");
private static final Gender male=new Gender("男");
private Gender(String description){this.description=description;}
public static Gender getFemale(){
return female;
}
public static Gender getMale(){
return male;
}
public String getDescription(){return description;}
}
这一特性的缺点是与其他的静态方法没有明显的区别，使用户难以识别类中到底哪些静态方法专门负责返回类的实例。为了减少这一缺点带来的负面影响，可以在为静态工厂方法命名时尽量遵守约定俗成的规范，当然这不是必需的。目前比较流行的规范是把静态工厂方法命名为valueOf或者getInstance。
l valueOf：该方法返回的实例与它的参数具有同样的值，例如：
Integer a=Integer.valueOf(100); //返回取值为100的Integer对象
从上面代码可以看出，valueOf()方法能执行类型转换操作，在本例中，把int类型的基本数据转换为Integer对象。
l getInstance：返回的实例与参数匹配，例如：
//返回符合中国标准的日历
Calendar cal=Calendar.getInstance(Locale.CHINA);
（2）每次执行new语句时，都会创建一个新的对象。而静态工厂方法每次被调用的时候，是否会创建一个新的对象完全取决于方法的实现。
（3）new语句只能创建当前类的实例，而静态工厂方法可以返回当前类的子类的实例，这一特性可以在创建松耦合的系统接口时发挥作用，参见本章11.3.5节（松耦合的系统接口）。
静态工厂方法最主要的特点是：每次被调用的时候，不一定要创建一个新的对象。利用这一特点，静态工厂方法可用来创建以下类的实例。
l 单例类：只有惟一的实例的类。
l 枚举类：实例的数量有限的类。
l 具有实例缓存的类：能把已经创建的实例暂且存放在缓存中的类。
l 具有实例缓存的不可变类：不可变类的实例一旦创建，其属性值就不会被改变。
在下面几节，将结合具体的例子，介绍静态工厂方法的用途。
11.3.1 单例（singleton）类
单例类是指仅有一个实例的类。在系统中具有惟一性的组件可作为单例类，这种类的实例通常会占用较多的内存，或者实例的初始化过程比较冗长，因此随意创建这些类的实例会影响系统的性能。
Tips
熟悉Struts和Hibernate软件的读者会发现，Struts框架的ActionServlet类就是单例类，此外，Hibernate的SessionFactory和Configuration类也是单例类。
例程11-6的GlobalConfig类就是个单例类，它用来存放软件系统的配置信息。这些配置信息本来存放在配置文件中，在GlobalConfig类的构造方法中会从配置文件中读取配置信息，并把它存放在properties属性中。
例程11-6 GlobalConfig.java
import java.io.InputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
public class GlobalConfig {
private static final GlobalConfig INSTANCE=new GlobalConfig();
private Properties properties = new Properies();
private GlobalConfig(){
try{
//加载配置信息
InputStream in=getClass().getResourceAsStream("myapp.properties");
properties.load(in);
in.close();
}catch(IOException e){throw new RuntimeException("加载配置信息失败");}
}
public static GlobalConfig getInstance(){ //静态工厂方法
return INSTANCE;
}
public Properties getProperties() {
return properties;
}
}
实现单例类有两种方式：
（1）把构造方法定义为private类型，提供public static final类型的静态变量，该变量引用类的惟一的实例，例如：
public class GlobalConfig {
public static final GlobalConfig INSTANCE =new GlobalConfig();
private GlobalConfig() {…}
…
}
这种方式的优点是实现起来比较简捷，而且类的成员声明清楚地表明该类是单例类。
（2）把构造方法定义为private类型，提供public static类型的静态工厂方法，例如：
public class GlobalConfig {
private static final GlobalConfig INSTANCE =new GlobalConfig();
private GlobalConfig() {…
}
public static GlobalConfig getInstance(){return INSTANCE;}
…
}
这种方式的优点是可以更灵活地决定如何创建类的实例，在不改变GlobalConfig类的接口的前提下，可以修改静态工厂方法getInstance()的实现方式，比如把单例类改为针对每个线程分配一个实例，参见例程11-7。
例程11-7 GlobalConfig.java
package uselocal;
public class GlobalConfig {
private static final ThreadLocal<GlobalConfig> threadConfig=
new ThreadLocal<GlobalConfig>();
private Properties properties = null;
private GlobalConfig(){…}
public static GlobalConfig getInstance(){
GlobalConfig config=threadConfig.get();
if(config==null){
config=new GlobalConfig();
threadConfig.set(config);
}
return config;
}
public Properties getProperties() {return properties; }
}
例如Class实例是Java虚拟机在加载一个类时自动创建的，程序无法用new语句创建java.lang.Class类的实例，因为Class类没有提供public类型的构造方法。为了使程序能获得代表某个类的Class实例，在Class类中提供了静态工厂方法forName(String name)，它的使用方式如下：
Class c=Class.forName("Sample"); //返回代表Sample类的实例
静态工厂方法与用new语句调用的构造方法相比，有以下区别。
（1）构造方法的名字必须与类名相同。这一特性的优点是符合Java语言的规范，缺点是类的所有重载的构造方法的名字都相同，不能从名字上区分每个重载方法，容易引起混淆。
静态工厂方法的方法名可以是任意的，这一特性的优点是可以提高程序代码的可读性，在方法名中能体现与实例有关的信息。例如例程11-5的Gender类有两个静态工厂方法：getFemale()和getMale()。
例程11-5 Gender.java
public class Gender{
private String description;
private static final Gender female=new Gender("女");
private static final Gender male=new Gender("男");
private Gender(String description){this.description=description;}
public static Gender getFemale(){
return female;
}
public static Gender getMale(){
return male;
}
public String getDescription(){return description;}
}
这一特性的缺点是与其他的静态方法没有明显的区别，使用户难以识别类中到底哪些静态方法专门负责返回类的实例。为了减少这一缺点带来的负面影响，可以在为静态工厂方法命名时尽量遵守约定俗成的规范，当然这不是必需的。目前比较流行的规范是把静态工厂方法命名为valueOf或者getInstance。
l valueOf：该方法返回的实例与它的参数具有同样的值，例如：
Integer a=Integer.valueOf(100); //返回取值为100的Integer对象
从上面代码可以看出，valueOf()方法能执行类型转换操作，在本例中，把int类型的基本数据转换为Integer对象。
l getInstance：返回的实例与参数匹配，例如：
//返回符合中国标准的日历
Calendar cal=Calendar.getInstance(Locale.CHINA);
（2）每次执行new语句时，都会创建一个新的对象。而静态工厂方法每次被调用的时候，是否会创建一个新的对象完全取决于方法的实现。
（3）new语句只能创建当前类的实例，而静态工厂方法可以返回当前类的子类的实例，这一特性可以在创建松耦合的系统接口时发挥作用，参见本章11.3.5节（松耦合的系统接口）。
静态工厂方法最主要的特点是：每次被调用的时候，不一定要创建一个新的对象。利用这一特点，静态工厂方法可用来创建以下类的实例。
l 单例类：只有惟一的实例的类。
l 枚举类：实例的数量有限的类。
l 具有实例缓存的类：能把已经创建的实例暂且存放在缓存中的类。
l 具有实例缓存的不可变类：不可变类的实例一旦创建，其属性值就不会被改变。
在下面几节，将结合具体的例子，介绍静态工厂方法的用途。
11.3.1 单例（singleton）类
单例类是指仅有一个实例的类。在系统中具有惟一性的组件可作为单例类，这种类的实例通常会占用较多的内存，或者实例的初始化过程比较冗长，因此随意创建这些类的实例会影响系统的性能。
Tips
熟悉Struts和Hibernate软件的读者会发现，Struts框架的ActionServlet类就是单例类，此外，Hibernate的SessionFactory和Configuration类也是单例类。
例程11-6的GlobalConfig类就是个单例类，它用来存放软件系统的配置信息。这些配置信息本来存放在配置文件中，在GlobalConfig类的构造方法中会从配置文件中读取配置信息，并把它存放在properties属性中。
例程11-6 GlobalConfig.java
import java.io.InputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
public class GlobalConfig {
private static final GlobalConfig INSTANCE=new GlobalConfig();
private Properties properties = new Properies();
private GlobalConfig(){
try{
//加载配置信息
InputStream in=getClass().getResourceAsStream("myapp.properties");
properties.load(in);
in.close();
}catch(IOException e){throw new RuntimeException("加载配置信息失败");}
}
public static GlobalConfig getInstance(){ //静态工厂方法
return INSTANCE;
}
public Properties getProperties() {
return properties;
}
}
实现单例类有两种方式：
（1）把构造方法定义为private类型，提供public static final类型的静态变量，该变量引用类的惟一的实例，例如：
public class GlobalConfig {
public static final GlobalConfig INSTANCE =new GlobalConfig();
private GlobalConfig() {…}
…
}
这种方式的优点是实现起来比较简捷，而且类的成员声明清楚地表明该类是单例类。
（2）把构造方法定义为private类型，提供public static类型的静态工厂方法，例如：
public class GlobalConfig {
private static final GlobalConfig INSTANCE =new GlobalConfig();
private GlobalConfig() {…
}
public static GlobalConfig getInstance(){return INSTANCE;}
…
}
这种方式的优点是可以更灵活地决定如何创建类的实例，在不改变GlobalConfig类的接口的前提下，可以修改静态工厂方法getInstance()的实现方式，比如把单例类改为针对每个线程分配一个实例，参见例程11-7。
例程11-7 GlobalConfig.java
package uselocal;
public class GlobalConfig {
private static final ThreadLocal<GlobalConfig> threadConfig=
new ThreadLocal<GlobalConfig>();
private Properties properties = null;
private GlobalConfig(){…}
public static GlobalConfig getInstance(){
GlobalConfig config=threadConfig.get();
if(config==null){
config=new GlobalConfig();
threadConfig.set(config);
}
return config;
}
public Properties getProperties() {return properties; }
}
以上程序用到了ThreadLocal类，关于它的用法参见第13章的13.14节（ThreadLocal类）。