从泛型类型显式转换为其类型参数的对象

Question

我想创建一个在概念上类似于Nullable<T> 的Validatable<T> 类。我有一个许多类型使用的IValidatable 接口，但是如果一个类型还没有实现这个接口，我想很容易地在它周围放置一个包装器，然后使用该包装器来存储验证错误。

我希望能够转换回被包装的对象，但是即使我有一个显式的运算符集（虽然实际上我更喜欢一个隐式的运算符），这个转换还是失败了。以下是定义：

    public interface IValidatable
    {
        bool IsValid { get; }
        void Validate();
        // (more validation-related methods here...)
    }

    public class Validatable<T> : IValidatable
        where T : class
    {
        public Validatable(T obj)
        {
            Object = obj;
        }

        public T Object { get; private set; }

        public bool IsValid { get; set; }

        public void Validate()
        {

        }

        public static implicit operator Validatable<T>(T other)
        {
            return new Validatable<T>(other);
        }

        public static explicit operator T(Validatable<T> other)
        {
            return other.Object;
        }

    }

    public static class Validatable
    {
        public static IValidatable AsValidatable<T>(T obj)
            where T: class
        {
            if (obj == null)
                return null;

            var already = obj as IValidatable;

            return already ?? new Validatable<T>(obj);
        }
    }

    public class Person // not IValidatable
    {
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }

但是如果我尝试：

    public void ConversionTest()
    {
        var person = new Person { FirstName = "Bob", LastName = "Smith" };

        var validatable = Validatable.AsValidatable(person);

        var cast = (Person)validatable; // FAILS here with InvalidCastException
    }

为什么会因 InvalidCastException 回退到 Person 失败？

Answer 1

Validatable.AsValidatable 返回 IValidatable，而不是 Validatable<T>，并且没有演员表。显然不能保证IValidatable 的实例也是Validatable<T> 的实例。

如果你忽略AsValidatable 并在另一个方向使用你的转换运算符，它确实有效：

    public static void ConversionTest()
    {
        var person = new Person { FirstName = "Bob", LastName = "Smith" };

        var validatable = (Validatable<Person>)person;           

        var cast = (Person)validatable; // FAILS here with InvalidCastException
    }

对于Nullable，他们作弊了——这是个特例。

Answer 2

如果你明确说明类型，问题就很明显了：

public void ConversionTest()
{
    Personperson = new Person { FirstName = "Bob", LastName = "Smith" };

    IValidatable validatable = Validatable.AsValidatable(person);

    Person cast = (Person)validatable; // FAILS here with InvalidCastException
}

由于validatable有接口类型，所以不能应用转换运算符（在Validatable<T>中声明）。

Nullable<T> 具有特殊的运行时支持来启用此方案。

Answer 3

这是因为 IValidatable 不能转换为 Person -- 只有 Validatable 可以。编译器将插入一个简单的强制转换并且无法调用您的运算符，因为它不知道具体类型。

作为您尝试做的替代方案，您可以走Comparer 和IComparable 的路线：实现Validator.Default 提供Validator，这将使用对象自己的IValidatable 实现，或构造另一个。这样，由于概念保持独立，因此无需将对象转换回。

Answer 4

从不为接口评估隐式和显式转换运算符。如果您想允许IValidatable 类型的引用可转换为某种类型的引用（希望是底层对象的引用），那么IValidatable 必须包含一个返回内容的属性[我会建议避免将名称 Object] 作为 System.Object 类型的引用，否则有一个通用方法 T GetContentAs<T>() 将尝试将内容作为特定类型返回。两者都不会提供公共类型安全，但在使用非泛型接口时这是可以预料的。

或者，您可以使用T 类型的只读Content 属性创建协变接口IValidatable<out T> 接口。无法使用转换运算符将内容从IValidatable<Foo> 提取到Foo，但可以简单地使用IValidatable<Foo>.Content 属性。