在JScience庫中轉換不同的單位類型

Question

我正在JScience庫中尋找一種將一種單位類型轉換為另一種單位類型的方法。 給定每種類型的基本單位之間的因子，我應該可以轉換。 但是，似乎JScience對於轉換不是很好，只允許在相同基本類型的單元之間進行轉換。

基本上，我正在編寫一個減肥應用程序，我需要能夠在卡路里，焦耳，千焦耳，克，磅，千克等之間進行轉換。它的大量營養成分（碳酸鹽，蛋白質和脂肪含量）非常復雜。

例：

每1克碳水化合物= 4卡路里。 那是4000卡路里，或16.736千焦耳，或16736焦耳（能量的基本單位）。

然后將Carb_Unit定義為：16736焦耳/克或16736000焦耳/千克

有了這個基本值，我應該能夠從任何質量單位轉換為任何能量單位。 但是同樣，JScience不允許這樣做。 有沒有辦法告訴轉換器返回具有正確轉換因子的轉換器，而又不給出ConversionException？

CustomUnits.java：

public class CustomUnits extends SystemOfUnits {

    /**
     * Holds collection of CustomUnits.
     */
    private static HashSet<Unit<?>> UNITS = new HashSet<Unit<?>>();

    private static <U extends Unit<?>> U customUnits(U unit) {
        UNITS.add(unit);
        return unit;
    }

    @Override
    public Set<Unit<?>> getUnits() {
        return Collections.unmodifiableSet(UNITS);
    }

    public static final Unit<Energy> KILOCALORIE = customUnits(SI.JOULE.times(4184));
    public static final Unit<Energy> KILOJOULE = customUnits(SI.JOULE.times(1000));

    // Food units expressed as energy
    public static final Unit<Energy> CARBOHYDRATE_ENERGY = customUnits(KILOCALORIE.times(4));
    public static final Unit<Energy> PROTEIN_ENERGY = customUnits(KILOCALORIE.times(4));
    public static final Unit<Energy> FAT_ENERGY = customUnits(KILOCALORIE.times(9));

    // Food units expressed as mass
    public static final Unit<Mass> CARBOHYDRATE_MASS = customUnits(SI.GRAM);
    public static final Unit<Mass> PROTEIN_MASS = customUnits(SI.GRAM);
    public static final Unit<Mass> FAT_MASS = customUnits(SI.GRAM);
}

Main.java：

public static void main(String[] args) {

    Amount<?> carbEnergyUnit = Amount.valueOf(1, CustomUnits.CARBOHYDRATE_ENERGY);
    Amount<?> carbEnergyCalorie = carbEnergyUnit.to(CustomUnits.KILOCALORIE);
    Amount<?> carbEnergyKJ = carbEnergyUnit.to(CustomUnits.KILOJOULE);
    Amount<?> carbEnergyJoules = carbEnergyUnit.to(SI.JOULE);

    System.out.println(carbEnergyUnit.getExactValue() + "g of carb");       // 1g of carb
    System.out.println(carbEnergyCalorie.getExactValue() + " Calorie");     // 4 Calorie
    System.out.println(carbEnergyKJ.getEstimatedValue() + " KiloJoules");   // 16.735999999999997 KiloJoules
    System.out.println(carbEnergyJoules.getExactValue() + " Joules");       // 16736 Joules

    // Exception in thread "main" javax.measure.converter.ConversionException: lb is not compatible with J*16736
    UnitConverter toCarb = NonSI.POUND.getConverterTo(CustomUnits.CARBOHYDRATE_ENERGY);
    double result = toCarb.convert(4);
    System.out.println(result);
}

Answer 1

看起來JScience已經抓住您嘗試將Unit<Mass>轉換為Unit<Energy> ，這在默認的PhysicalModel是禁止的。

一種替代方法是為FoodEnergy各個單位創建新的Quantity ：

public static final Unit<Energy> KILOCALORIE = SI.JOULE.times(4184);

public interface FoodEnergy extends Quantity {

    public final static Unit<FoodEnergy> UNIT
        = (Unit<FoodEnergy>) SI.GRAM.times(KILOCALORIE);
}

private static final Unit<FoodEnergy> PROTEIN_ENERGY = FoodEnergy.UNIT.times(4);
private static final Unit<FoodEnergy> ETHANOL_ENERGY = FoodEnergy.UNIT.times(7);
…

然后，您可以合並特定能源的貢獻：

Amount<FoodEnergy> beer =
    Amount.valueOf(2, PROTEIN_ENERGY).plus(
    Amount.valueOf(14, ETHANOL_ENERGY));
System.out.println(beer.to(FoodEnergy.UNIT).getEstimatedValue() + " Calories");

哪個打印105.99999999999997 Calories 。 您可以通過一轉換發現的蛋白質一斤的熱量NonSI.POUND到SI.GRAM ：

double grams = NonSI.POUND.getConverterTo(SI.GRAM).convert(1);
Amount<FoodEnergy> pound = Amount.valueOf(grams, PROTEIN_ENERGY);
System.out.println(pound.to(FoodEnergy.UNIT).getEstimatedValue() + " Calories");

其中打印1814.3694799999998 Calories 。 最后，您可以從FoodEnergy.UNIT恢復焦耳數：

System.out.println(FoodEnergy.UNIT.divide(SI.GRAM));

哪個打印J*4184 ，或者

System.out.println(FoodEnergy.UNIT.divide(SI.GRAM).toStandardUnit().convert(1));

打印4184.0 。