java如何实例化泛型类型？

1 周，3 日 Questions & Answers 210

我正在用Java为一个项目上数学课。我有一个Vector3类，但我也需要Vector4和Vector2，但显然我不想复制粘贴代码3次

所以我做的是一个向量类，它将是所有向量的母类。我可以只使用没有子类的Vector类，但我更喜欢使用这些子类，因为我可以在它们上添加特定的东西，比如Vector3中的euler角运算，并且我想使用Vector4作为四元数的母类。总之，这里是我的简化向量类：

public class Vector {

    public double[] values;

    public Vector(double[] values) {
        this.values = values;
    }

    public int getLength() { 
        return values.length; 
    }

    public static <T extends Vector> T multiply(T vector, double k) {

        double[] values = new double[vector.getLength()];
        for(int i = 0; i < values.length; i++)
            values[i] = k* vector.values[i];
        return new T(values);
    }
}

public class Vector3 extends Vector {
    public Vector3(double[] values) {
        super(values);
    }
}

问题是编译器不允许我实例化t：“类型参数t不能直接实例化”。但是我需要这个T，因为我需要返回的向量和发送的向量是相同的类型

如果我做新向量2（4,2）。乘（42），我需要得到一个向量2，而不是一个向量。我还可以在Vector2中创建一个multiply方法，该方法调用向量multiply，然后复制Vector2中的值，但不复制1。太糟糕了，2。这意味着子向量之间需要大量的复制粘贴，3。我需要表现，所以这并不理想

我知道我可以使用反射来解决这个问题，但是这些方法对性能至关重要，所以我必须尽可能简单

我还考虑过改变参数中的向量，这样我就不必实例化一个新的，但这是一个非常糟糕的主意，因为它会导致奇怪的行为

感谢您的帮助

public class Vector implements Cloneable { // not a good idea to make it public, if you don't want any changes here private double[] values; public static <T extends Vector> T multiply(T vector, double k) { Vector temp = vector.clone(); for(int i = 0; i < temp.values.length; i++) temp.values[i] = k * temp.values[i]; // the clone method guarantees that 'temp' is of type T, // but since it is not generic, the compiler cannot check it @SuppressWarnings("unchecked") T result = (T)temp; return result; } protected Vector clone() { try { Vector vector = (Vector)super.clone(); vector.values = Arrays.copyOf(values, values.length); return vector; } catch (final CloneNotSupportedException exc) { // this is a weird design choice of `Object.clone()`, too, // but back then, we did not have annotations or anything equivalent throw new AssertionError("we forgot to implement java.lang.Cloneable", exc); } } }

共 (2) 个答案

# 1 楼答案

如果它对性能至关重要，您可能会考虑让乘法方法改变向量的状态，而不是创建一个新的向量。在我看来，这并不奇怪，只要它是一种确定性的、有记录的行为

但是，对于不可变向量类，需要^{}向量

# 2 楼答案
最简单的方法似乎是在Vector类上有一个实例方法：
```
Vector make(double[] values) {
  return new Vector(values);
}
```
然后使用协变返回类型在每个子类中重写：
```
class Vector3 extends Vector {
  //...

  @Override Vector3 make(double[] values) {
    return new Vector3(values);
  }

  //...
}
```
然后可以在乘法方法中调用它
```
return vector.make(values);
```
但老实说，我不会尝试将向量的长度编码到类型中。当您需要一个包含57032个元素的向量时会发生什么？您肯定不想为此创建特定的类，是吗？如果有两个不同的Vector子类具有相同数量的元素，会发生什么情况：它们是否兼容（例如用于添加）

更自然地处理向量的语言（如MATLAB）不会将其构建到类型中；问问自己，你是否真的需要它

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# 1 楼答案

# 2 楼答案