C#的静态工厂方法与构造函数相比有哪些优缺点

最近，在与同事进行协同编程时，我们开始讨论在C#中初始化新对象的最佳方法。我一直是使用构造函数实现，尽管他倾向于静态工程方法。这引起了关于每种类型的利弊的大量来来回回的讨论。

为了说明我所说的内容，这是两个例子：

// Using the constructor
SqlConnection myConnection = new SqlConnection(connectionString);
// Using a static factory method
IDbConnection myConnection = SqlConnection.FromConnectionString(connectionString);

之前我从未考虑过实现这些静态工厂方法，我并自嘲问不了解其内容。自从那以后，我改变了注意，让我们深入探讨其优缺点。

静态工厂方法的优点

无须返回一个新的实例

而构造函数总是返回一个新的对象。

当新对象创建失败时，你不能使用一个缓存的对象或返回 null。特别是在编写库代码时，将来可能会很灵活。

你可以使用方法参考

如果你倾向于以一种实用的方式编写C#，你可能会感激你可以在代码中传递该方法（或正式称为“方法组”）的引用。对比一下：

// Static factory method - the method group can be passed in directly as a function reference
var bars = myFoo.Select(bar.FromFoo)
​
// Constructors - you have to pass in a lambda that constructs the instance via new.
var bars = myFoo.Select(f => new Bar(f));

这段代码没有功能上的差异，只是代码风格上的一个问题。因此可能不应在决策中过分重视。

你能通过名字了解

对于某些对象，尤其是可以通过多种类似方式构造的对象-能够在构造对象的方式上获益良多。让我们以Color类为例，该类可以通过CMYK和RGB参数构造。

// With constructors
var color = new Color(25, 25, 5, 80);
var color = new Color(100, 150, 50);
​
// With static factory methods
var color = Color.FromCMYK(25, 25, 5, 80);
var color = Color.FromRGB(100, 150, 50);

与更具描述性的静态工程方法进行对比，除非你知道Color的四个值的构造函数是CMYK，三个值的构造函数是RGB，否则无法通过阅读代码来区别出来。

我认为，如果你有不同的构造对象的方式，尤其是参数彼此相似的方式，有很充分的理由来使用静态工厂方法。

工厂方法可以返回不同的类

new Foo()总是返回一个Foo类的一个新的实例，Foo.FromBar很容易的返回一个IFoo接口，或者Foo的一个子类。一个可能与之相关的真实示例：

// This could create an IpV4IpAddress that implements IIpAddress 
IIpAddress ipv4Address = IpAddress.FromString("127.0.0.1");

// This could create an IpV6IpAddress that implements IIpAddress 
IIpAddress ipv6Address = IpAddress.FromString("2001:0db8:0a0b:12f0:0000:0000:0000:0001")

在提供公共API（例如在库上下文中）时，能够根据输入返回不同的实际类型可能非常有价值。特别是因为这意味着你可以在接口或者基类后面隐藏一些实现细节。

我不确定应用程序代码中的价值是否一样大，你可以在其中控制整个库代码，并使大规模重构变得更加容易。

在构造函数中你不应该做的事情

通常，人们并不期望构造函数除了构造对象之外，还能做其他很多事情。你管你可以在构造函数中执行I/O，数据库访问等操作，但大多数人并不期望这样做。按照惯例，你可以自由的以静态工厂方法执行更多的工作，而无需任何人引起注意。

有些人也不认为你应该在构造函数中抛出异常。也许这取决于语言，但在C#中完全可以，如果要在构造函数中创建非托管资源，请注意一下几点。

静态工厂方法的缺点

在构造函数中不应该做的事情

按照惯例，构造函数通常更简单。当我调用构造函数时，通常不希望它执行I/O或
其他。这使构造函数的构造灵活性大大降低，这既是福也是祸。

意味着更多代码

无论如何，你仍然需要构造函数来实际构造对象。静态工厂方法是更多的代码，而代码是一中责任。它通常不是很复制的代码，并且通常静态工厂方法也不是特别长，因此这可能不是一个很大的缺点。

很难找到

通常，当我尝试构造一个新对象时，我会先寻找构造函数。通过自动完成功能很难找到静态方法，因为他们通常无法与其他静态方法区分开。

我认为静态方法最大的问题是你失去了可发现性。

经过研究和思考之后，我认为我目前的看法是：

• 你应该始终创建一个构造函数，该构造函数将1：1映射到类内部的字段
• 如果你需要花很多实践来创建对象（例如IO），或者对缓存对象并重新使用它们感兴趣，请使用静态工厂方法。
• 如果你需要API稳定(例如用于库开发),请隐藏该构造函数并使用静态工厂方法,因为它为你提供了实现的灵活性.
• 如果你有多种不同的方法来创建类,请创建静态工厂方法并使用它们,因为它们为你提供了描写性.

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