在抽象中正确使用泛型 java class？

Question

编辑：这个问题措辞不当，提供的答案在字面意义上是正确的，但没有教我如何获得我需要的东西。如果您正在为同样的问题而苦苦挣扎，这就是最终帮助我的方法：

我正在尝试根据我编写的样板摘要 class 实现基本矩阵 class。这个抽象将有几个实现 class，每个都使用不同的数学库，然后我将测试它们的速度。

每个实现都将其数据保存在该库的本机矩阵数据结构中。我认为这是泛型的一个用例。在这一点上，我认为我已经阅读了太多的教程和观看了太多的视频，因为我似乎无法找出放置 T 符号的所有正确位置以使其正常工作。

所以我的问题是双重的：

我是否误用或错过了泛型的要点？
如果不是，使用它们的正确语法是什么？

我已经阅读了文档和三个不同的教程，但仍然无法理解。

这是我试过的方法：

public abstract class BaseMatrix<T> {

    protected int[] shape;
    protected int nrows;
    protected int ncols;
    protected T data; // <--- Here is the generic data --->

    public BaseMatrix(int rows, int cols){
        this.nrows = rows;
        this.ncols = cols;
        this.shape = new int[]{nrows, ncols};
    }    

    public abstract BaseMatrix mmul(BaseMatrix other);

这是我的实现：

public class ND4JDenseMatrix extends BaseMatrix{
    

    // private INDArray data;

    public ND4JDenseMatrix(int rows, int cols) {
        super(rows, cols);
        this.data = Nd4j.zeros(this.shape); <--- Here is the non-generic data --->
    }


    @Override
    public ND4JDenseMatrix mmul(ND4JDenseMatrix other) {
      ND4JDenseMatrix result = new ND4JDenseMatrix(nrows, ncols);
      result.data = data.mmul(other.data);
      return result;
    }

错误是：Method does not override method from its superclass.

Answer 1

hold its data in that library's native matrix data structure. I think this is a use case for generics.

泛型服务于 link 事物。您使用 <T> 声明了类型变量，并且就您的粘贴而言，您已经在一个地方（字段，T 类型）使用了它。那是一个危险信号；一般来说，考虑到它 link 的东西，如果你只在一个地方使用它通常是一个不好的迹象。

这就是我的意思：想象一下你想写一个方法说：这个方法有 2 个参数和 returns 东西。这段代码并不特别关心你在这里扔什么，但是，参数必须是相同的类型，我 return 也是那种类型的东西。你想 link 参数的类型，另一个参数的类型，和 return 类型在一起。

就是泛型的用途。

它可能适用于此，如果我们稍微扭曲一下想法：你想 link data 字段的类型到一个概念，即 BaseMatrix 的某些特定实现只能对某些特定类型，例如ND4J矩阵.

但是，大多数情况下，不，这并没有让我觉得这是对泛型的正确使用。您可以很容易地完全避免它：只需.. 停止使用 private T data; 字段。你在这里有什么好处？您不知道 那是什么类型，您甚至不知道它是否可序列化。你对此一无所知，编译器证实了这一点：绝对没有你可以对那个对象做的事情，除了你可以对所有对象做的事情，这些事情通常是非常无趣的。您可以对其调用 .toString()，对其进行同步，也许调用 .hashCode()，仅此而已。

为什么不放弃那个领域呢？实现可以制作字段，不需要在base中！

public class ND4JDense extends BaseMatrix {
    private ND4JMatrix data; // why not like this?
}

（此代码假设 'ND4JMatrix' 是您在这里想要的正确数据类型，可以是 ND4J impl 中数据的内部表示）。

但是，如果必须，可以在这里使用泛型。您已经对 BaseMatrix 进行了类型转换，这意味着 BaseMatrix 的所有用法都必须参数化。那是您在代码中搞砸的部分。如果我们按照您的类型参数化 BaseMatrix class 和类型 T 字段的计划进行，正确的代码是：

public class ND4JDense extends BaseMatrix<ND4JMatrix> {
   ...
}

但是，我不会这样做（我会选择让 impl 拥有字段，更简单，不需要用泛型打扰任何人）。当然，除非您 DO 确实需要该字段并且它是 BaseMatrix 的 API 的一部分。例如，如果您想要这样：

public class BaseMatrix<T> {
    public T getData() { return data; }
}

然后它开始变得更有意义了。有了它，您可以编写以下内容，它们都可以编译并运行良好：

public class ND4JDense extends BaseMatrix<ND4JMatrix> {
    ...
    // no need to write a getData method here at all!
    ...
}

ND4JDense dense = new ND4JDense();
ND4JMatrix matrix = dense.getData();

但是，很明显，如果您打算让 ND4JMatrix 保留 BaseMatrix API 的用户可能不应该接触的实现细节，这就没有意义了。

编辑：您稍后更改了我的问题。现在您希望 mmul 方法将 'self' 作为参数，有效地：您希望传入相同的类型。

您可以这样做，但这有点棘手。您需要自引用泛型 hack。它看起来像这样：

public class BaseMatrix<T extends BaseMatrix<T>> {
   public abstract T mmul(T other);
}

实际上，T 的唯一有效值是您自己的 class，或者至少，这是意图。这很好用：

public class ND4JDenseMatrix extends BaseMatrix<ND4JDenseMatrix> {
    public ND4JDenseMatrix mmul(ND4JDenseMatrix other) {
      .. impl here ..
    }
}

Answer 2

据我所知，您的代码中有两个问题：

您实际上并没有覆盖超类的方法。您创建的是方法 mmul 的重载。要正确覆盖方法，方法签名必须匹配，特别是输入参数必须相同。可以有 return 类型的子类型，因为 Java 支持 covariant。如果你改为放置它的子类之一，那就是重载。希望你能有所不同。所以正确的签名可以是：

public BaseMatrix mmul(BaseMatrix other) { ...
}
您没有指定类型 T，因此编译器无法根据假设知道它是 BaseMatrix 的子类型。它可以是任何类型，例如 Object，因此您将得到“找不到方法”编译错误。

在抽象中正确使用泛型 java class？

Proper use of generics in abstract java class?

java

generics

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