Question

我想做的事情：

我正在创建一个类层次结构，它代表并具有许多线性代数概念的实用工具（用于练习线性代数和练习Java，我现在正在学习）。一切顺利，直到我决定添加不同类型的数字，即整数，有理数，实数和复数（现在）。

我想要的是能够与它们一起操作（例如，在Matrix类中）而不必关心我操作的数字类型，并在代表每个数字的不同类中实现所有操作类型。

我的想法/尝试：

我认为制作名为＆＃34; AnyNumber＆＃34;的界面是个好主意。（因为Number已由Java API使用），我在其上定义了所有必需的抽象方法，然后在每个数字类型类上实现该接口。问题是，我无法弄清楚如何处理类类型。

这是接口声明的样子：

public interface AnyNumber {

    public AnyNumber add(AnyNumber other);
    public AnyNumber subtract(AnyNumber other);
    public AnyNumber multiply(AnyNumber other);
    public AnyNumber divide(AnyNumber other);

}

这样，我就可以通过简单的调用方法操作任何实现接口的对象：

number1 = number1.add(number2)

我遇到的问题

尝试在特定类上实现接口方法时出现问题我以为Java知道类型＆＃34; AnyNumber＆＃34;可以是任何实现接口的类型，所以我尝试声明这样的方法：

public IntegerNumber add(IntegerNumber other) {
    return new IntegerNumber(this.value + other.value);
}

但Eclipse抱怨说我没有实现以下方法：

AnyNumber add(AnyNumber other)

然后我虽然我可以将返回和参数类型更改为＆＃34; AnyNumber＆＃34;但很快就意识到我无法访问变量＆＃34; value＆＃34;在里面＆＃34;其他＆＃34;因为界面没有定义它。

所以我想也许我需要的是一个抽象类，它为所有不同类型的数字定义了所有必要的字段和抽象方法，但我不确定这是否是一个很好的方法，因为整数数字只需要一个字段，而理性需要两个，复杂需要两个，但我想将它们命名为不同。此外，有些事情告诉我在这种情况下界面很有意义。

..所以我可能也许我需要的是泛型。但是我还没有完全理解它们，而我用它们解决这个问题的所有尝试都失败了。

请帮忙

我意识到我无法单独解决这个问题......我真的想继续研究这个项目并学习如何用Java来处理这种情况。

非常感谢您的帮助！

Answer 1

实现接口方法时，参数类型必须与接口中的参数类型完全相同。 return 类型不必相同 - 它可以是子类（这称为协方差）。但参数类型不能是子类（这称为逆变，Java不允许它）。

原因是没有什么能阻止两个AnyNumber对象的类型不同。

AnyNumber n1 = new IntegerNumber(123);
AnyNumber n2 = new RealNumber(23.4);

然后，你可以说：

IntegerNumber n3 = n1.add(n2);

或者您可以将n1和n2作为参数传递给尝试执行上述操作的其他方法。这里的要点是，由于n1和n2被声明为AnyNumber，因此编译器无法判断这两个对象是否具有相同的类。

这意味着如果您要求两个对象具有相同的类，则必须在运行时自行强制执行。

您的实现类需要看起来像

public class IntegerNumber implements AnyNumber {

    public IntegerNumber add(AnyNumber other) {  // NOTE: Must be AnyNumber!!
        IntegerNumber otherInteger = (IntegerNumber)other;
            // will throw a ClassCastException at runtime if "other" is, say, RealNumber
        ...
    }
}

该方法的其余部分可以使用otherInteger，由于您已经检查过，编译器知道此时将是IntegerNumber。你还可以做其他事情;你可以使用instanceof来检查，并控制你抛出的异常（或你做了什么），而不是让强制转换抛出异常。如果选择，您还可以添加处理不同AnyNumber类型添加的机制。

用Java建模它们之间的数字类型和算术运算

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