Java中设计温度转换类：单字段约束下的两种实现策略

public class Temperature {
    private final double tm; // 存储温度值
    private final char unit; // 存储温度单位 ('C', 'F', 'K')

    /**
     * 构造函数，初始化温度值和单位。
     * @param tm 温度数值
     * @param unit 温度单位，'C'表示摄氏度，'F'表示华氏度，'K'表示开尔文
     */
    public Temperature(double tm, char unit) {
        // 校验单位有效性
        if (unit != 'C' && unit != 'F' && unit != 'K') {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported unit: " + unit + ". Only 'C', 'F', 'K' are allowed.");
        }
        this.tm = tm;
        this.unit = unit;
    }

    /**
     * 获取当前温度在摄氏度下的值。
     * @return 摄氏度值
     */
    public double getInC() {
        return convertToCelsius(this.tm, this.unit);
    }

    /**
     * 获取当前温度在华氏度下的值。
     * @return 华氏度值
     */
    public double getInF() {
        return convertToFahrenheit(this.tm, this.unit);
    }

    /**
     * 获取当前温度在开尔文下的值。
     * @return 开尔文值
     */
    public double getInK() {
        return convertToKelvin(this.tm, this.unit);
    }

    // --- 辅助转换方法 ---

    /**
     * 将给定单位的温度值转换为摄氏度。
     * @param value 原始温度值
     * @param fromUnit 原始温度单位
     * @return 转换后的摄氏度值
     */
    private double convertToCelsius(double value, char fromUnit) {
        switch (fromUnit) {
            case 'C': return value;
            case 'F': return (value - 32) * 5.0 / 9.0;
            case 'K': return value - 273.15;
            default: throw new IllegalArgumentException("Internal error: Unsupported unit " + fromUnit);
        }
    }

    /**
     * 将给定单位的温度值转换为华氏度。
     * @param value 原始温度值
     * @param fromUnit 原始温度单位
     * @return 转换后的华氏度值
     */
    private double convertToFahrenheit(double value, char fromUnit) {
        switch (fromUnit) {
            case 'C': return value * 9.0 / 5.0 + 32;
            case 'F': return value;
            case 'K': return (value - 273.15) * 9.0 / 5.0 + 32;
            default: throw new IllegalArgumentException("Internal error: Unsupported unit " + fromUnit);
        }
    }

    /**
     * 将给定单位的温度值转换为开尔文。
     * @param value 原始温度值
     * @param fromUnit 原始温度单位
     * @return 转换后的开尔文值
     */
    private double convertToKelvin(double value, char fromUnit) {
        switch (fromUnit) {
            case 'C': return value + 273.15;
            case 'F': return (value - 32) * 5.0 / 9.0 + 273.15;
            case 'K': return value;
            default: throw new IllegalArgumentException("Internal error: Unsupported unit " + fromUnit);
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("%.2f %c", tm, unit);
    }
}

public class Temperature {
    private final double tm; // 内部统一存储为开尔文值

    /**
     * 构造函数，将输入温度转换为开尔文并存储。
     * @param value 原始温度数值
     * @param unit 原始温度单位，'C'表示摄氏度，'F'表示华氏度，'K'表示开尔文
     */
    public Temperature(double value, char unit) {
        // 在构造时，将所有输入温度转换为开尔文并存储到tm字段
        switch (unit) {
            case 'C': this.tm = value + 273.15; break;
            case 'F': this.tm = (value - 32) * 5.0 / 9.0 + 273.15; break;
            case 'K': this.tm = value; break;
            default: throw new IllegalArgumentException("Unsupported unit: " + unit + ". Only 'C', 'F', 'K' are allowed.");
        }
    }

    /**
     * 获取当前温度在摄氏度下的值。
     * @return 摄氏度值
     */
    public double getInC() {
        // 从内部开尔文值转换为摄氏度
        return this.tm - 273.15;
    }

    /**
     * 获取当前温度在华氏度下的值。
     * @return 华氏度值
     */
    public double getInF() {
        // 从内部开尔文值转换为华氏度
        return (this.tm - 273.15) * 9.0 / 5.0 + 32;
    }

    /**
     * 获取当前温度在开尔文下的值。
     * @return 开尔文值
     */
    public double getInK() {
        // 直接返回内部存储的开尔文值
        return this.tm;
    }

    @Override
    public String toString() {
        // 默认显示为开尔文，或者可以根据需求选择显示单位
        return String.format("%.2f K", tm);
    }
}