oop - 2D和3D向量的正确类层次结构

我想有一个通用的矢量抽象类/特征来指定某些方法，例如：

trait Vec
{
  def +(v:Vec):Vec
  def *(d:Double):Vec

  def dot(v:Vec):Double
  def norm:Double
}

我想让Vec2D和Vec3D扩展Vec：

class Vec2D extends Vec { /* implementation */ }
class Vec3D extends Vec { /* implementation */ }

但是，例如，如何使Vec2D只能添加到其他Vec2D而不能添加到Vec3D？

现在，我只是在没有通用Vec2D祖先的情况下实现Vec3D和Vec，但这在重复代码中变得乏味。我必须实施依赖于这些类的所有几何类（例如Triangle，Polygon，Mesh，...）两次，一次用于Vec2D，另一次用于Vec3D。

我看到了Java实现：javax.vecmath.Vector2d和javax.vecmath.Vector3d没有共同的祖先。这是什么原因呢？有没有办法在scala中克服它？

最佳答案

作为requested，设计基本特征的最有用的方法涉及到CRTP和self-type annotation。

trait Vec[T <: Vec[T]] { this: T =>
  def -(v: T): T
  def *(d: Double): T

  def dot(v: T): Double
  def norm: Double = math.sqrt(this dot this)
  def dist(v: T) = (this - v).norm
}

如果没有自类型，则无法调用this.dot(this)，因为dot期望使用T；否则，将无法调用norm。因此我们需要通过注释来强制执行。

另一方面，没有CRTP，我们将无法在(this - v)上调用-，因为T返回T，因此我们需要确保类型T具有此方法，例如声明Vec[T]是。

vec2D

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