Java let超类返回扩展类的类型

我目前的情况： 我有一个超类矩阵：

public class Matrix {
  private final float[] values;
  private final int numberOfRows;
  private final int numberOfColumns;

  public Matrix(int rows, int columns, float... values) {
    this.values = new float[numberOfRows * numberOfColumns];
    this.numberOfRows = numberOfRows;
    this.numberOfColumns = numberOfColumns;
    System.arraycopy(values, 0, this.values, 0, values.length);
  }

  public Matrix scale(int scaleFactor) {
    //Some code that returns a scaled version of the matrix
  }
}

它由Vector类扩展，Vector类具有一些特定于向量的方法，例如计算向量的长度

现在，让我们假设我有一个名为的向量对象，我想用一些因子来缩放它。然后我会调用vector.scale1234；这将生成一个矩阵对象

但是，我希望结果是一个向量对象。我当然可以重写Vector类中的scale方法，并将超类的结果强制转换为Vector类的对象，但这似乎不是正确的方法

有谁能给我一些关于如何实现这一点的建议，这样我就可以扩展Matrix类，让子类的对象在调用scale方法时返回它们自己的对象类型吗？

您可以将scale设置为泛型。像

public class Matrix<T> {
  // ...
  public T scale(int scaleFactor) {
    // Some code that returns a scaled version of the matrix
  }
}

---

然后，您的子类必须提供一个实现。

您可以做的一件简单的事情是使方法通用：

public <T extends Matrix> T scale(int scaleFactor) { ... }

更好的选择是将比例方法抽象化：

然后，在矩阵的所有子类中，您将被迫使用作为矩阵子类型的返回类型来实现该方法。

如果向量扩展矩阵，您可以：

public class Matrix {
    public Matrix scale(int scaleFactor) {
        ... return Matrix ...
    }
}

public class Vector extends Matrix {
    ...

    @Override
    public Vector scale(int scaleFactor) { // <-- return sub type here!
        ... return Vector ...
    }
}

因为不能将矩阵实例强制转换为向量。解决方案是将比例代码移动到辅助方法中：

public class Matrix {
    protected void doScale(int scaleFactor) {
        ... original scale() code here...
    }

    public Matrix scale(int scaleFactor) {
        doScale(scaleFactor);
        return this;
    }
}

public class Vector extends Matrix {
    ...

    @Override

    public Vector scale(int scaleFactor) {
        doScale(scaleFactor);
        return this;
    }
}

如果类是不可变的，并且它可能应该是不可变的，那么您需要使用复制构造函数，当然：

    public Matrix scale(int scaleFactor) {
        Matrix result = new Matrix(this);
        result.doScale(scaleFactor);
        return result;
    }

---

您有点触及了Java中泛型类型的限制之一，如果不在子类中重新定义public Matrix scaleint scaleFactor，然后重新定义返回类型：public Vector scaleint scaleFactor，我看不到一个简单的解决方法。

可以有一个名为createNewInstance的方法，它将在Matrix类中返回一个新的矩阵对象，但将在Vector类中重写以返回Vector对象。您应该向我们展示如何创建Matrix的实例。新矩阵不起作用，因为缺少类型参数。新矩阵不起作用，因为类型参数本身需要一个类型参数…@Aarondigula如果它是抽象的，则无法直接实例化。绝对没有理由将其抽象化，那么为什么要引入此限制？@Aarondigula绝对没有OP提供的实现，所以很难确切地说出它应该返回什么，特别是考虑到OP希望按子类型改变返回类型。此外，让超类返回扩展类的类型似乎意味着它确实应该是抽象的。有可能我对那个句子读得太多了。在数学中，向量是矩阵的特化。因此，从面向对象的角度来看，问题中的代码是有意义的，Java支持从Java5开始在重写的方法中返回扩展类型。看看我的答案。我不喜欢这个解决方案。对于这个问题来说，它太复杂了，它引入了泛型，您不需要它们，scale不能再返回矩阵，因为现在t必须是子类型-它不能是矩阵本身。我还有另一个不喜欢这个解决方案的原因：客户端代码看起来像是一个cast:Vectorsomething.scale。@Ali，它不是一个cast，但是指出了泛型类型。和@kocko之间有区别，我知道，这就是为什么我说它看起来像一个演员，就像你有一个演员一样。如果我们必须在每次调用时指定具体时间，那么泛型有什么意义呢？老实说，是的，泛型本可以以更好的方式设计，但对于这个例子，我认为最干净的解决方案是在子类中重新定义方法。您真正想要的是能够从具体类中的方法返回具体类型，而无需重复代码。在我看来，您需要Java中不存在的更高级的多态性。我真的不认为需要泛型，所以这个解决方案看起来是最好的。但是，对于矩阵和向量类，scale方法是相同的，因此，除非有人能够提供更好的解决方案，否则我将调用向量的重写scale方法中的super.scale方法，并将其转换为正确的类型。不能将矩阵转换为向量，只有相反的方法。如果您返回一个新实例，并且应该返回，那么您必须在这两种类型中创建一个副本构造函数，然后Vector result=new Vectorthis；result.doScalescaleFactor；返回结果；您需要doScale来避免递归循环。提供的答案肯定为问题提供了一个很好的解决方案。我认为它以最少的代码重复提供了解决这个问题的最佳方法。谢谢你的回答！

public class Matrix {
    public Matrix scale(int scaleFactor) {
        ... return Matrix ...
    }
}

public class Vector extends Matrix {
    ...

    @Override
    public Vector scale(int scaleFactor) { // <-- return sub type here!
        ... return Vector ...
    }
}

public class Vector extends Matrix {
    ...

    @Override
    public Vector scale(int scaleFactor) { // <-- return sub type here!
        return (Vector) super.scale(scaleFactor);
    }
}

public class Matrix {
    protected void doScale(int scaleFactor) {
        ... original scale() code here...
    }

    public Matrix scale(int scaleFactor) {
        doScale(scaleFactor);
        return this;
    }
}

public class Vector extends Matrix {
    ...

    @Override

    public Vector scale(int scaleFactor) {
        doScale(scaleFactor);
        return this;
    }
}

    public Matrix scale(int scaleFactor) {
        Matrix result = new Matrix(this);
        result.doScale(scaleFactor);
        return result;
    }