C#/.NET 3.5：转换扩展通用列表的对象答案

【问题标题】：C#/.NET 3.5: Casting objects that extend generic listsC#/.NET 3.5：转换扩展通用列表的对象
【发布时间】：2012-02-19 19:45:44
【问题描述】：

我通过具有返回接口类型的方法的外观公开 API，并且在 C#/.NET 3.5 中遇到了泛型列表和继承问题。

我有两个接口：
IMyList（实现 IList）
IMyItem

还有三个班级：
MyList（实现 IMyList，扩展 List）
MyOtherList（实现 IMyList，扩展 ObservableCollection）
MyItem（实现 IMyItem）

但这似乎不可能。我应该如何只公开必要的内容，但仍然调用方法的正确实现（例如在 MyList 和 MyOtherList 之间可能会有所不同）？

编辑：
我的外观是一个看起来像这样的工厂：

public static class Facade {
    public static IMyList<IMyItem> CreateList() {
        return new MyList<MyItem>();
    }

    public static IMyItem CreateItem() {
        return new MyItem();
    }

    public static IConfiguration CreateConfiguration() {
        return new Configuration();
    }
}

用法：

var list = Facade.CreateList();
list.DoSomethingOnChildren();

现在我期待在 MyList 中实现的 DoSomethingOnChildren() 可以在一系列 MyItem 对象上执行。如果我要改变返回的方法：

public static IMyList<IMyItem> CreateList() {
    return new MyOtherList<MyOtherItem>();
}

我希望在 MyOtherList 中实现的 DoSomethingOnChildren() 能够在一系列 MyOtherItem 对象上执行。

【问题讨论】：

使用“return new MyList();”这是您尝试解决的协方差问题，C# 不支持。
但是如果我有一个 MyList 例如 MyOtherItem 实现了 IMyItem。如何正确投射和返回此列表？
创建一个 MyList，然后用 MyItem 或 MyOtherItem 的实例填充它。如果这不可能，那么您将需要使用 LINQ .Cast （或功能等效项）。这将类似于 "new MyList.Cast().ToList()" 请注意，这是遍历该列表中的每个项目并对其进行转换，这是您需要做的，因为协方差不是支持。
说 MyOtherList 有某些方法依赖于仅在 MyOtherItem 中公开的方法，那我该怎么做呢？我的想法是使用 MyOtherList 中的 MyOtherItem 独有的方法，然后将其作为 IMyList 返回，但也许这从根本上是错误的？

标签： c# generics inheritance .net-3.5 polymorphism

【解决方案1】：

仅仅因为MyItem 实现IMyItem 并不意味着MyList<MyItem> 实现IMyList<IMyItem>。这么说吧，假设你有：

IList<Shape> s = new List<Rectangle>();

如果允许这样做，则会导致大量问题，因为它会让你这样做：

s.Add(new Circle());

因为Circle 也是Shape。一些泛型接口支持协方差，因为泛型类型参数仅以in 或out 方式使用，因为在IList<T> 中，T 参数同时用于in 和@987654334 @ 位置，这很困难，C# 不支持。

因此，您无法转换引用，但您可以通过其他方式（LINQ 等）将 MyList<MyItem> 的成员加载到 IMyList<IMyItem> 并返回列表的新实例。

如果你想支持这两个接口，同时又允许一个特定的实现，你可以使用显式接口实现。

更新：

所以，如果你想做类似的事情，你可以这样做。让你的接口返回更通用的实现，然后让你的实现类有一个显式的实现，只返回一个通用的实现，以及一个特定实现的重载。

比如：

// purely for illustrative purposes
public interface IShape { }
public class Rectangle : IShape { }

// represents your more "generic" interface
public interface ShapeMaker
{
    List<IShape> GetShapes();
}

// Your specific implementation
public class RectangleMaker : ShapeMaker
{
    // the explicit implementation of the interface satisfies the 
    // original, and behaves like original when called from an ShapeMaker 
    // interface reference
    List<IShape> ShapeMaker.GetShapes()
    {
        return new List<IShape>();
    }

    // but, we also provide an overload that returns a more specific version
    // when used with a reference to our subclass.  This gives us more 
    // functionality.
    public List<Rectangle> GetShapes()
    {
        return new List<Rectangle>();
    }
}

您只能通过显式接口实现来做到这一点，因为您仍然必须满足原始接口（必须具有相同的返回类型）。但是，它也允许我们说如果从子类引用中使用，它可以使用更具体的方法来代替。

【讨论】：

好吧，我明白了，这会导致列表不一致...所以简而言之，我想我必须将所有内容存储为 IMyItem，然后在子类中转换我需要操作的项目到预期的类型？或者您认为还有其他方法可以解决这个问题吗？
有很多方法可以做到这一点，很大程度上取决于你想要做什么，看起来你列出的情况是你只是返回一个新实例，这个列表是否在类中？更多代码可能会帮助我微调我的答案。
是的，它是空的。我只想通过某种实现来公开我的列表的一部分。如果我使用 MyList 填充 IMyList，它将如何知道要调用的方法的哪些实现？接口如何知道在哪里可以找到我的意思的方法实现。这样的演员阵容会如何？我尝试了以下方法，但没有成功： return (IMyList)new MyList().Cast().ToList(); [虽然这感觉有点奇怪，因为它将从 List 转换为更具体的实现]。
目标是使用更详细的类型在列表中工作，但仅公开列表和列表项通过其接口公开的内容。
如果您所做的只是返回列表的一个新实例，那么没有好方法可以随心所欲地做到这一点。您可以返回MyList<IMyItem>——即返回列表的具体实现，但不返回项目的具体实现——或者您需要为每个子类创建一个新方法。没有好的方法可以将新的MyList<MyItem> 作为IMyList<IMyItem> 返回，因为它们不一致。

【解决方案2】：

随便写

function IMyList<MyItem> GetList() {
     return new MyList<MyItem>();
}

或

function IMyList<IMyItem> GetList() {
     return new MyList<IMyItem>();
}

这是为什么呢？假设您有 IMyItem 的两个实现：MyItemA 和 MyItemB。

如果IMyList<IMyItem> 和IMyList<MyItemX> 兼容，则GetList 可以为创建为new MyList<MyItemA>() 的列表返回IMyList<IMyItem>。

function IMyList<IMyItem> GetList() {
     return new MyList<MyItemA>();
}

那你就可以了

IMyList<IMyItem> result = GetList();
result[i] = new MyItemB();

但是列表是MyItemA 对象的列表！因此这是被禁止的。

编辑：

请注意，不幸的是数组允许这样做

string[] strings = { "a", "b", "c" };
object[] objects = strings;
objects[0] = 5;

这将编译。但是，它会产生这个运行时错误：

test.exe 中发生了“System.ArrayTypeMismatchException”类型的未处理异常
附加信息：试图以与数组不兼容的类型访问元素。

【讨论】：