深入理解 Java 泛型工厂方法：类型安全与灵活性的结合

泛型工厂方法是指使用泛型参数来创建对象的静态方法。它可以返回与传入类型参数一致的实例，从而确保类型安全并提高代码的灵活性和重用性。

1. 基本实现

泛型工厂方法通常接受一个 Class 对象作为参数，并返回该类的实例。以下是一个基本的实现示例：

public class Factory {public static <T> T createInstance(Class<T> clazz) throws IllegalAccessException, InstantiationException {return clazz.newInstance();}
}

在这个例子中，createInstance 方法是一个泛型方法，接受一个 Class 类型的参数，并返回一个类型为 T 的实例。该方法使用 clazz.newInstance() 来创建实例，这种方式要求 T 必须有一个无参构造函数。

2. 使用示例

假设有一个简单的类 Product，可以通过泛型工厂方法来创建它的实例：

public class Product {private String name;public Product() {this.name = "Default Product";}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

使用泛型工厂方法来创建 Product 的实例：

public class Main {public static void main(String[] args) {try {Product product = Factory.createInstance(Product.class);System.out.println(product.getName());} catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}
}

输出结果：

Default Product

3. 改进实现

Java 8 引入了 Supplier 接口，可以用来简化泛型工厂方法的实现，避免使用反射创建实例。下面是一个改进的示例：

import java.util.function.Supplier;public class Factory {public static <T> T createInstance(Supplier<T> supplier) {return supplier.get();}
}

使用 Supplier 的实现：

public class Product {private String name;public Product() {this.name = "Default Product";}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

public class Main {public static void main(String[] args) {Product product = Factory.createInstance(Product::new);System.out.println(product.getName());}
}

4. 创建具有参数化构造函数的实例

通过 Supplier 接口的方法无法直接创建具有参数化构造函数的实例。在这种情况下，可以使用 Function 接口：

import java.util.function.Function;public class Factory {public static <T, R> T createInstance(Function<R, T> function, R arg) {return function.apply(arg);}
}

示例类：

public class Product {private String name;public Product(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

使用 Function 来创建具有参数化构造函数的实例：

public class Main {public static void main(String[] args) {Product product = Factory.createInstance(Product::new, "Custom Product");System.out.println(product.getName());}
}