创建支持不同单位（摄氏度、华氏度、开尔文）的温度类答案

【问题标题】：Creating a Temperature class which supports different units (Celsius, Fahrenheit, Kelvin)创建支持不同单位（摄氏度、华氏度、开尔文）的温度类
【发布时间】：2016-08-11 10:54:57
【问题描述】：

我正在做一个课程来帮助我在单位之间进行转换，我需要询问创建这项工作的最佳方法。

这是我关于温度的示例代码：

        public class Temperature
{
    private double _Celsius = 0;
    public double Celsius
    {
        get { return _Celsius; }
        set
        {
            _Fahrenheit = (value * 9 / 5) + 32;
            _Kelvin = value + 273.15;
        }
    }
    private double _Fahrenheit = 0;
    public double Fahrenheit
    {
        get { return _Fahrenheit; }
        set
        {
            _Celsius = (value - 32) * 5/9;
            _Kelvin = _Celsius + 273.15;
        }
    }
    private double _Kelvin = 0;
    public double Kelvin
    {
        get { return _Kelvin; }
        set
        {
            _Celsius = value - 273.15;
            _Fahrenheit = (_Celsius * 9 / 5) + 32;
        }
    }
}

我希望知道这门课是否还有其他好的？

【问题讨论】：

“好人”是什么意思？
在设置方法中，您没有设置正在设置的实际类型。例如，在摄氏设置器中，您设置了 _Farenheit 和 _Kelvin，但没有设置 _Celsius。
您应该只存储一个值（即摄氏度）并直接在访问器中计算其他值。这可以防止对象的状态变得不一致。
您的示例不是转换器类，而是包含物理单位（在本例中为温度）的类型。根据您的需要，您应该使用（无状态）转换类。

标签： c# .net oop temperature

【解决方案1】：

当只有一个（例如，_Celsius）就足够了时，为什么你有三个字段 _Celsius、_Fahrenheit、_Kelvin：

  public class Temperature {
    private double _Celsius

    public double Celsius {
      get {
        return _Celsius;
      }
      set {
        // Simplest: no validation (e.g. -500 degree is an evident error)
        _Celsius = value;
      } 
    }

    public double Kelvin {
      get { 
        return Celsius + 273.15;
      }  
      set {
        Celsius = value - 273.15;
      } 
    }

    public double Fahrenheit {
      get { 
        return Celsius * 9 / 5 + 32;
      }  
      set {
        Celsius = (value - 32) * 5 / 9;
      } 
    }
  }

现在让我们考虑一下预期的日常使用方式是什么？例如。我想将100 Fahrenheit 转换为 Kelvin：

  double result = new Temperature() { Fahrenheit = 100.0 }.Kelvin;

有点罗嗦和违反直觉，对吧？可能更好的选择是实现一堆static methods？并且根本不创建任何类？

  public static class Temperatures {
    public static double FahrenheitToCelsius(double value) {...} 

    public static double CelsiusToKelvin(double value) {...}

    public static double FahrenheitToKelvin(double value) {
      return CelsiusToKelvin(FahrenheitToCelsius(value)); 
    }
    ...
  } 

  ...

  double result = Temperatures.FahrenheitToKelvin(100.0);

【讨论】：

我觉得它更像 TimeSpan 类。您可以使用静态方法轻松创建所需的 TimeSpan 实例，使用您的首选测量单位 (TimeSpan.FromMilliseconds(1000))，生成的 TimeSpan 实例提供属性，您可以通过这些属性轻松检索首选测量单位 (myTimeSpan.总秒数）。我可以看到一个对温度类有用的类似实现。 var myTemp = Temperature.FromCelsius(100.0); var farenheit = myTemp.Farenheit;
@BTownTKD：这是个好主意，我喜欢它，但在 Temperature 类的情况下，您必须实现算术（如果我想添加，比如说，与初始温度相差 10 度，否则我必须找到室温和沸点之间的差异），比较（我想有可能写if (t1 >= t2) ...）和许多其他事情（比如，@987654332 @)
确实如此。我已经提交了一个替代答案来解决这种方法。
@BTownTKD：我明白了；当密集工作与温度（不是偶尔从摄氏温度转换到开尔文温度）时，您的方法是更好的方法；当只是转换单位静态方法时，恕我直言，足够。 +1
给你+1，先生！

【解决方案2】：

温度基本上是一种“复数”。它可以用不同的测量单位来测量，但最终你应该仍然能够比较两个不同的温度，以确定它们是否相等，或者一个是否“大于”另一个。您可能还想将两个温度相加或相减。

我看到这个类的行为类似于 .NET 提供的 TimeSpan 类。你的温度类的实现会选择一个单独的测量单位来私下使用——比如说开尔文。然后，Temperature 提供“便利”属性，以您想要的任何测量单位（华氏或摄氏度）提供温度：

public class Temperature
{
    private double _kelvin = 0.0;
    public double Kelvin
    { 
        get { return _kelvin; }
        set { _kelvin = value; }
    }

    public double Fahrenheit 
    {
        get { return /* convert Kelvin to Fahrenheit */; }
        set { _kelvin = /* convert Fahrenheit to Kelvin */; }
    }


    public double Celsius
    {
        get { return /* convert Kelvin to Celsius */; }
        set { _kelvin = /* convert Celsius to Kelvin */; }
    }
}

此外 - 就像 TimeSpan 类 - 您需要静态方法，以便使用您当时喜欢的任何“基本测量”单位快速轻松地创建温度实例：

/* Also inside the Temperature class: */
public static Temperature FromKelvin(double kelvin)
{
    var temperature = new Temperature();
    temperature.Kelvin = kelvin;
    return temperature;
}

public static Temperature FromFahrenheit(double fahrenheit)
{
    var temperature = new Temperature();
    temperature.Fahrenheit = fahrenheit;
    return temperature;
}

public static Temperature FromCelsius(double celsius)
{
    var temperature = new Temperature();
    temperature.Celsius = celsius;
    return temperature;
}

使用这种方法，你会得到一些很好的干净的使用语法；

var myTemperatureInKelvin = Temperature.FromCelsius(100.0).Kelvin;

最后 - 要从这样的类中获得一些 真正的 用途 - 你会想要 implement comparison and arithmetic operators 进行相等、大于和小于比较、加法、减法等。这允许您可以非常清晰地比较或将多个温度相加；

var resultInFahrenheit = (Temperature.FromCelsius(100.0) + Temperature.FromKelvin(200.0)).Fahrenheit;

疯了！而且很有用！

【讨论】：

【解决方案3】：

我猜您可能不想加载温度对象，您只想将一个数字转换为另一个数字。所以我会考虑将温度设为静态类，即

public static Temperature

所以你可以写一个类似的方法

public static double GetKelvinFromCelsius(double celsius) {
     return (celsius + 273.15);
}

可以这样使用：

double kelvinTemperature = Temperature.GetKelvinFromCelsius(400);

【讨论】：