java - 强制参数与子类类型相同

Question

我正在创建一些数学 (Java) 类(class)，我需要两个、三个和四个维度的 vector (用于处理 3D 图形)。我决定创建一个抽象父类(super class) Vector，它实现所有常见行为，例如缩放、加法、减法和点积。

我的问题是:有什么方法可以表达(在编译时强制执行，而不是在运行时执行)执行点积的第二个 vector 必须与点积所在的子类具有相同的类型(因为他们必须有相同的维度)？ (是否有更有效的方式来实现 vector ？)我的代码如下所示:

public abstract class Vector {

    protected float[] coordinates;

    protected Vector(float[] coordinates, int length) {
        this.coordinates = Arrays.copyOf(coordinates, length);
    }

    public float int dotproduct(/* Type? */ vector) {
        // do something
    }
}

class Vector2 extends Vector {
    // stuff
}

class Vector3 extends Vector {
    // stuff, including outer product
}

Answer 1

您需要使您的 Vector 类具有它的子类型。这称为 F-bound type (或者只是递归类型):

public abstract class Vector<T extends Vector<T>> {

    protected float[] coordinates;

    protected Vector(float[] coordinates, int length) {
        this.coordinates = Arrays.copyOf(coordinates, length);
    }

    public float int dotproduct(T vector) {
        // do something
    }
}

然后:

class Vector2 extends Vector<Vector2> {
    // stuff
}

class Vector3 extends Vector<Vector3> {
    // stuff, including outer product
}