如何在静态类中使用多态性或继承？

Question

看，我知道静态类不能继承或实现。问题是“到底是什么是正确的 C# + OOP 模式来实现这个？”。 “这个”描述如下：

我想为一组类定义一组通用的定义和实现，其中除了一个类型之外的所有类都应该是静态的。也就是说，我想制作一些任意的基本转换器，每个基本转换器都有完全相同的四个成员：

// Theoritical; static classes can't actually implement
interface IBaseConverter { 
    int Base { get; }
    char[] Glyphs { get; }
    int ToInt(string value);
    string FromInt(int value);
}

// AND / OR (interface may be superfluous)
public class BaseConverter : IBaseConverter{ 
    public BaseConverter(int Base, char[] Glyphs) {
        this.Base = Base;
        this.Glyphs = Glyphs;
    }
    public int Base { get; private set; }
    public char[] Glyphs { get; private set;}
    public int ToInt(string value) { // shared logic...
    public string FromInt(int value) { // shared logic...
}

它们还可以基于Base 的值和字形的有序集合共享完全相同的实现逻辑。例如，Base16Converter 将具有 Base = 16 和 glyphs = { '0', '1', ... 'E', 'F' }。我相信FromInt 和ToInt 是不言自明的。显然我不需要为基数 16 实现转换器，但我确实需要为特定行业的基数 36 实现一个转换器（0 - Z 的字形 Code 39） .与[Convert]::ToInt32("123",16) 等内置转换和字符串格式化函数一样，这些都是静态方法——当基础和字形是预先确定的时。

我想保留一个可以用任意字形和基数初始化的实例版本，例如：

BaseConverter converter = new BaseConverter(7, new[]{ 'P', '!', 'U', '~', 'á', '9', ',' })
int anumber = converter.ToInt("~~!,U")  // Equals 8325

但我还想要一个用于Base36Code39Converter 的静态 类。另一种说法是，任何static 实现者都只有硬编码的基础和字形：

// Theoritical; static classes can't inherit 
public static class Base36Code39Converter : BaseConverter {
    private static char[] _glyphs = { '0', '1', ... 'Z' }; 
    static Base36Code39Converter : base(36, _glyphs) { }
}

我明白为什么这对编译器不起作用——没有用于静态方法的 vtable 等等。我知道在 C# 中，静态类不能实现接口或从任何东西（对象除外）继承（参见Why Doesn't C# Allow Static Methods to Implement an Interface?、Why can't I inherit static classes?）。

那么是实现这个的“正确”C# + OOP 模式是什么？

Answer 1

为什么要让它成为静态的？

Singleton 似乎就是您要找的东西。

Answer 2

你总是可以使用组合。在这种情况下，您的静态类将有一个适当转换器的实例，并且只是代理对它的任何调用：

public static class Base36Code39Converter
{
    private static BaseConverter _conv = 
        new BaseConverter(36, new[]{ '0', '1', ... 'Z' });

    public static int ToInt(string val)
    {
        return _conv.ToInt(val);
    }
}

Answer 3

你要去的方向......不是一个好主意。

我建议你效仿System.Text.Encoding 提出的模式。

它具有 Encoding 类型的公共静态属性，这些属性是 Encoding 类的标准实现，用于不同类型的文本编码。

• ASCII
  
  • 获取 ASCII（7 位）字符集的编码。
• BigEndianUnicode
  • 获取使用大端字节序的 UTF-16 格式的编码。
• 默认
  
  • 获取操作系统当前 ANSI 代码页的编码。
• Unicode
  
  • 使用 little endian 字节顺序获取 UTF-16 格式的编码。
• UTF32
  
  • 使用 little endian 字节顺序获取 UTF-32 格式的编码。
• UTF7
  • 获取 UTF-7 格式的编码。
• UTF8
  • 获取 UTF-8 格式的编码。

在您的情况下，您将提供一个抽象基类，而不是一个接口，并将您的通用实现公开为静态属性。

然后，开发人员可以轻松访问您提供的常用转换器的实现，或者他们可以实现自己的。

Answer 4

答案是单例模式。参见例如Implementing Singleton in C#。

Luiggi Mendoza 提供了这个答案，我将其标记为答案，但后来他出于某种原因将其删除。为了完整起见，我重新发布它。