Question

假设我有这两个类

class BaseClass 
{
    protected HashSet<BaseClass> container;
}


class DerivedClass : BaseClass
{
    DerivedClass() 
    {
        container = new HashSet<DerivedClass>(); 
    }
}

然后我收到错误：无法转换。

由于每个DerivedClass（应该）都是一个BaseClass，我不太清楚为什么会抛出这个错误，但事实确实如此。

目标是让BaseClass在container上执行各种操作，只有特别特定的行为与DerivedClass绑定 - 其中要求容器属于HashSet<DerivedClass>类型。

这个目标通常如何实现？

Answer 1

每个DevrivedClass都是BaseClass，但不是相反。 HashSet<T>不能协变，因为它允许写操作（Add）。所以在你的场景中，这是可能的：

class BaseClass 
{
   protected HashSet<BaseClass> container;

   public DoSomething()
   {
       container.Add(new BaseClass());   // not legal if container is really a List<DerivedClass>
   }
}

您可以将容器的类型更改为协变：

class BaseClass 
{
   protected IEnumerable<BaseClass> container;
}

class DerivedClass : BaseClass
{
   DerivedClass() 
  {
      container = new HashSet<DerivedClass>(); 
  }
}

但是只有派生类可以将项添加到container（这可能适用于您的设计）。

您还可以尝试使基类通用：

class BaseClass<T> where T:BaseClass<T> 
{
   protected HashSet<T> container;
}

class DerivedClass : BaseClass<DerivedClass>
{
   DerivedClass() 
  {
      container = new HashSet<DerivedClass>(); 
  }
}

这看起来有点奇怪，但是再一次看起来很奇怪一个类包含相同类型的对象列表，所以也许在你的真实场景中它是有意义的。

Answer 2

你能做的是：

class BaseClass<T> where T : BaseClass<T>
{
   protected HashSet<T> container;
}


class DerivedClass : BaseClass<DerivedClass>
{
   DerivedClass() 
  {
      container = new HashSet<DerivedClass>(); 
  }
}

Answer 3

协方差仅支持接口。也就是说，container必须声明为ISet（它继承IEnumerable，这是协变的。）

修改

正如尼科所说，这不会像预期的那样奏效。为了澄清为什么这是不可能的，请考虑：HashSet<BaseClass>.Add(DerivedClassA)是一个有效的操作，但HashSet<DerivedClassB>.Add(DerivedClassA)不是。因此，HashSet<DerivedClass> 不能 HashSet<BaseClass>。

Answer 4

更多扩展：基类有许多派生类; 派生类在功能上有很多共性。但，关键的是，每个派生类的变体只需要1个信息;没有冗余。所以问题是 - 如何像干一样干可能。请注意，此示例中的BaseClass将具有方法在Container上运营。有可能有一个 FlyWeightDerivedClassFactory在新的架构中进一步展开 DerivedClasses被实例化以解决这个问题，但那样做解封事物。

考虑创建一个通用的Container类，它为基类提供一个接口来调用它的操作：

interface IContainer {
    void Operation1();
    void Operation2();
}

class Container<T> : IContainer where T : BaseClass {
    private HashSet<T> _internalContainer;

    ...
}

class BaseClass {
    protected IContainer container;
}

class DerivedClass : BaseClass {
    DerivedClass()  {
        container = new Container<DerivedClass>(); 
    }
}

所有特定于类型的操作应该是Container<T>的内部操作（或者必要时从它派生的类），而接口方法是类型无知的。

模板参数中的“协方差”

4 个答案: