设计语言类型系统的正确类设计

Question

我正在为自己的目的设计一种语言。它基本上有两个实体：功能和类型。例如，

Object1 = CreateObject1("param1", "param2", 23 ) //Line 1
Object3 = Object1 + Object2 //Line 2
Evaluate(Object3) //Line 3

第2行评估Object1类型的对象是否为Object2的“+”，如果是，则将创建结果对象并将其分配给Object3。变量定义就像 JavaScript 中的 var 关键字。

我心中的设计就像创建一个基本的“值”类（具有加、减、乘、除等基本操作），每个子对象对应于我计划在语言中摄取的不同类型。

class Value{
 Value add(Value value)
 ..
}

class Integer extends Value{
 Value add(Value value){
    //if value is compatible to add with Integer type then return the appropriate     
    //resultant object else throw exception.
 }
}

我可以轻松创建这样的子类，但是如果函数更改了对象的属性（例如更改类的成员值），那么我需要将其向下转换为该类型并更新适当的属性。

class ABC extends Value{
 Value add(Value value){
 //
 }

 private int X;
 private int Y;
 private int Z;
 private string XYZ;

 public setX(int x){
   this.X = x;
 }
 .
 .
}

ObjectABC = GetABC();
SetX(ObjectABC, 1)

在函数SetX()的实现中。我会做这样的事情：

ABC abc = (ABC)ObjectABC; //ObjectABC will be a Value type here.
abc.setX( 1 );

我想摆脱这种令人沮丧的事情。能做到吗？请指教。

Answer 1

您可以像这样使用双重调度：

abstract class Value {
   Value add(Value v) { throw new InvalidArgumentException("add", getClass(), v); }
   Value addInteger(Integer i);

   Value divide(Value) { throw new InvalidArgumentException("divide", getClass(), v); }
   Value divideIntegerReversed(Integer i);

}

class Integer extends Value {
   @Override
   Value add(Value v) {
     return v.addInteger(this);
   }

   @Override      
   Value addInteger(Integer other) {
      // note the argument reversal but not worries because addition is commutative
      return whtvr;
   }

   @Override
   Value divide(Value v) {
     return v.divideIntegerReversed(this);
   }

   @Override
   Value divideIntegerReversed(Integer nom) {
     // note that we now want `nom / this` and not `this / nom`
     return wthvr;
   }
}