简化函数调用之十二 ：Replace Constructor with Factory Method（以「工厂函数」取代「构造函数」）

你希望在创建对象时不仅仅是对它做简单的建构动作（simple construction ）。

将constructor （构造函数）替换为factory method（工厂函数）。

Employee (int type) {

    _type = type;

}

 

static Employee create(int type) {

    return new Employee(type);

}

动机（Motivation）

使用Replace Constructor with Factory Method 的最显而易见的动机就是在subclassing 过程中以factory method 以取代type code。你可能常常需要根据type code 创建相应的对象，现在，创建名单中还得加上subclasses，那些subclasses 也是根据type code 来创建。然而由于构造函数只能返回「被索求之对象」，因此你需要将构造函数替换为Factory Method [Gang of Four]。

此外，如果构造函数的功能不能满足你的需要，也可以使用factory method 来代替它。Factory method 也是Change Value to Reference 的基础。你也可以令你的factory method 根据参数的个数和型别，选择不同的创建行为。

作法（Mechanics）

·	新建一个factory method ，让它调用现有的构造函数。

·	将「对构造函数的调用」替换为「对factory method 的调用」。

·	每次替换后，编译并测试。

·	将构造函数声明为private。

·

编译。

范例：（Example）

又是那个单调乏味的例子：员工薪资系统。我以Employee 表示「员工」：

class Employee {

  private int _type;

  static final int ENGINEER = 0;

  static final int SALESMAN = 1;

  static final int MANAGER = 2;

  Employee (int type) {

      _type = type;

  }

我希望为Employee 提供不同的subclasses，并分别给予它们相应的type code。因此，我需要建立一个factory method ：

  static Employee create(int type) {

     return new Employee(type);

  }

然后，我要修改构造函数的所有调用点，让它们改用上述新建的factory method ， 并将构造函数声明为private ：

client code...

  Employee eng = Employee.create(Employee.ENGINEER);

class Employee...

  private Employee (int type) {

     _type = type;

  }

范例：根据字符串（String）创建subclass 对象

迄今为止，我还没有获得什么实质收获。目前的好处在于：我把「对象创建之调用 动作的接收者」和「被创建之对象所属的class 」分开了。如果我随后使用Replace Type Code with Subclasses 把type code 转换为Employee 的subclass ，我就可以运用factory method ，将这些subclass 对用户隐藏起来：

  static Employee create(int type) {

      switch (type) {

          case ENGINEER:

             return new Engineer();

          case SALESMAN:

             return new Salesman();

          case MANAGER:

             return new Manager();

          default:

             throw new IllegalArgumentException("Incorrect type code value");

      }

  }

可惜的是，这里面有一个switch 语句。如果我添加一个新的subclass ，就必须记得更新这里的switch 语句，而我又偏偏很健忘。

绕过这个switch 语句的一个好办法是使用Class.forName() 。第一件要做的事是修改参数型别，这从根本上说是Rename Method 的一种变体。首先我得建 立一个函数，让它接收一个字符串引数（string argument）：

  static Employee create (String name) {

      try {

          return (Employee) Class.forName(name).newInstance();

      } catch (Exception e) {

          throw new IllegalArgumentException ("Unable to instantiate" + name);

      }

  }

然后让稍早那个「create() 函数int 版」调用新建的「create() 函数String 版」：

class Employee {

  static Employee create(int type) {

      switch (type) {

          case ENGINEER:

             return create("Engineer");

          case SALESMAN:

             return create("Salesman");

          case MANAGER:

             return create("Manager");

          default:

             throw new IllegalArgumentException("Incorrect type code value");

      }

  }

然后，我得修改create() 函数的调用者，将下列这样的语句：

Employee.create(ENGINEER)

修改为：

Employee.create("Engineer")

完成之后，我就可以将「create() 函数，int 版本」移除了。

现在，当我需要添加新的Employee subclasses，就不再需要更新create() 函数了。 但我却因此失去了编译期检验，使得一个小小的拼写错误就可能造成运行期错误。如果有必要防止运行期错误，我会使用明确函数来创建对象（见本页下）。但这样一来，每添加一个新的subclass ，我就必须添加一个新函数。这就是为了型别安全而牺牲掉的灵活性。还好，即使我做了错误选择，也可以使用Parameterize Method 或 Replace Parameter with Explicit Methods 撤销决定。

另一个「必须谨慎使用（Class.forName() 」的原因是：它向用户暴露了subclass 名称。不过这并不是太糟糕，因为你可以使用其他字符串，并在factory method 中执行其他行为。这也是「不使用Inline Method 去除factory method 的一个好理由。

范例：以明确函数（Explicit Methods）创建subclass

我可以通过另一条途径来隐藏subclass ——使用明确函数。如果你只有少数几个subclasses，而且它们都不再变化，这条途径是很有用的。我可能有个抽象的Person class，它有两个subclass ：Male 和Female。首先我在superclass 中为每个subclass 定义一个factory method ：

class Person...

  static Person createMale(){

      return new Male();

  }

  static Person createFemale() {

      return new Female();

  }

然后我可以把下面的调用：

Person kent = new Male();

替换成：

Person kent = Person.createMale();

但是这就使得superclass 必须知晓subclass 。如果想避免这种情况，你需要一个更为复杂的设计，例如 Product Trader 模式[Bäumer and Riehle]。绝大多数情况下你并不需要如此复杂的设计，上面介绍的作法已经绰绰有余。