用java表示质量的度量类的单位

Question

我正在查看这个答案，以便在java中处理单元。这个概念对我来说很有趣，只是我不喜欢它必须是每个有质量的对象，而不是单独封装一个Mass类，这样就不需要重复这种模式了。这就是我想出来的。

public class Main
{

  public static void main(String args[]){
    Mass x = Mass.from_oz(2.3);
    System.out.println("x in kg: " + x.get_kg());
    System.out.println("x in oz: " + x.get_oz());

    Mass y = Mass.from_lb(1.2);
    System.out.println("y in kg: " + y.get_kg());
    System.out.println("y in lb: " + y.get_lb());

    Mass z = Mass.add(x, y); 
    System.out.println("x + y in kg: " + z.get_kg());

    z.add(Mass.from_kg(2.0));
    System.out.println("x + y + 2.0kg in kg: " + z.get_kg());

  }  
}

public class Mass{
    private double mass;
    private static double LB_PER_KG = 2.20462;
    private static double OZ_PER_LB = 16;

    private static double lb_to_kg(double value){
        return value * (1/LB_PER_KG);
    }
    private static double kg_to_lb(double value){
        return value * (LB_PER_KG);
    }
    private static double kg_to_oz(double value){
        return value * (LB_PER_KG*OZ_PER_LB);
    }
    private static double oz_to_kg(double value){
        return value * (1/(LB_PER_KG*OZ_PER_LB));
    }

    public double get_kg(){
        return this.mass;
    }
    public double get_lb(){
        return kg_to_lb(this.mass);
    }
    public double get_oz(){
        return kg_to_oz(this.mass);
    }


    public void set_kg(double value){
        this.mass = value;
    }
    public void set_lb(double value){
        this.mass = lb_to_kg(value);
    }
    public void set_oz(double value){
        this.mass = oz_to_kg(value);
    }


    private Mass(double value){
        set_kg(value);
    }

    public static Mass from_kg(double value){
        return new Mass(value);
    }
    public static Mass from_lb(double value){
        return new Mass(lb_to_kg(value));
    }
    public static Mass from_oz(double value){
        return new Mass(oz_to_kg(value));
    }

    public Mass add(Mass rhs){
        this.mass += rhs.mass;
        return this;
    }
    public Mass sub(Mass rhs){
        this.mass -= rhs.mass;
        return this;
    }
    public Mass div(Mass rhs){
        this.mass *= rhs.mass;
        return this;
    }
    public Mass mul(Mass rhs){
        this.mass /= rhs.mass;
        return this;
    }

    public static Mass add(Mass lhs, Mass rhs){
        return new Mass(lhs.mass).add(rhs);
    }
    public static Mass sub(Mass lhs, Mass rhs){
        return new Mass(lhs.mass).sub(rhs);
    }
    public static Mass mul(Mass lhs, Mass rhs){
        return new Mass(lhs.mass).mul(rhs);
    }
    public static Mass div(Mass lhs, Mass rhs){
        return new Mass(lhs.mass).div(rhs);
    }

}

除了对这些问题的回答之外，还需要寻求任何批评：

• 我在用java做类运算，对吗？它没有重载操作符，所以我不确定算术的约定是什么。
• 对于函数和变量的单位部分，我没有使用下骆驼情况，尽管下骆驼情况是惯例，但我觉得很难看到toKg或toKG，尤其是在理论上可以用在不同的单位时，Nm和nm是两种不同的东西。
• 是否有更好的方法来管理转换函数，似乎每次添加一个新的单元时我都要添加两个？对于10辆可转换的单位，如公斤和克，那又如何呢？有没有一种我可以在那里使用的特殊模式(如公斤、克、镁等)？

Answer 1

对于Mass，我会定义一些常量。

public final static Mass kg = new Mass(1);
public final static Mass lb = new Mass(1/2.2, kg);
public final static Mass oz = new Mass(1/16.0, lb);

并使用传入的“to”(和“from”)单元定义您的转换。

public double in(Mass unit) {
    return mass / unit.mass;
}

public static double convert(double quantity, Mass from, Mass to) {
    return quantity * from.mass / to.mass;
}

当然，您需要删除“set”成员，并使Mass成为一个常量值类。

private final double mass;

public Mass(double kg) {
    mass =  kg;
}

public Mass(double quantity, Mass unit) {
    mass = quantity * unit.mass;
}

新单位只意味着定义新的类常量。

Mass weight = new Mass( 100, Mass.kg );
double pounds = weight.in( Mass.lb );
double ounces = weight.in( Mass.oz );

如注释中所述，如果跟踪quantity类中每个单元维度的大小，则可以将其扩展为完整的单位计算器。

Answer 2

除了AJNeufeld的回答：

您有两个add()方法。

public Mass add(Mass rhs){
    this.mass += rhs.mass;
    return this;
}
public static Mass add(Mass lhs, Mass rhs){
    return new Mass(lhs.mass).add(rhs);
}

第一个原因可能是严重调试会话的原因，因为您修改了“此”块的内容，而从方法签名(返回一个大规模实例)中，调用方可能期望创建一个新的Mass实例，并且两个输入实例保持不变。Java程序员通常会期望他们知道这种行为，例如Java的BigInteger.add()方法。

在用Java进行编程时，总是值得考虑对象标识。通常，您应该只提供保持当前对象标识不变的方法。例如，如果你的个人实例代表唐纳德·特朗普，你不应该允许类似donaldTrump.setName("Barack Obama");这样的东西，因为这从根本上改变了该实例的身份。它完全不是同一个人，所以它不应该是同一个Java实例。

在您的示例中，Mass的实例表示一些大量值。查看使用当前API的下列代码行：

Mass mass10kg = Mass.from_kg(10.0);
mass10kg.add(Mass.from_kg(15.0));

第二行修改以前表示10公斤的质量实例，现在表示25公斤。还是一样的质量吗？当然不是，所以我建议不要那样做。

对于Java实例，最好将定义对象标识的字段确定为最终，这样就没有机会篡改该标识。然后，您的add()方法应该是：

public Mass add(Mass rhs){
    return new Mass(this.mass + rhs.mass);
}
public static Mass add(Mass lhs, Mass rhs){
    return new Mass(lhs.mass + rhs.mass);
}

这两种方法所做的事情是完全相同的，因此其中一种方法是多余的。我们Java程序员更习惯于非静态风格，所以我会消除静态方法。

还有一件事:我建议实现一个toString()方法，这样Mass实例就不会显示为“Mass@123abc 456”，而是有一个可读的表示形式，比如"25 kg“。并让您的IDE基于字段equals()创建hashCode()和mass实现。