作为参数发送给重载函数时，子类可以向下转换吗

Question

我有一个名为 Block 的超类和另外 3 个子类。我要实现的类包含 3 个重载函数，每个函数都将其中一个子类的对象作为参数。当我使用其中一个函数时，我只有一个 Block 对象（来自超类的一个对象）。我的问题是选择调用哪个函数的最简洁方法是什么。

到目前为止，我所做的是 if 对象类型的条件然后转换它。但它似乎不干净。

这些是重载的函数。

        public void WriteBlock(TableBlock block) { }
        public void WriteBlock(TextBlock block) { }
        public void WriteBlock(ListBlock block) { }

这就是我要实现的功能。

        public void WriteBlocks(List<Block> blocks)
        {
            BlockWriter w = new BlockWriter();

            foreach (var block in blocks)
            {
                w.WriteBlock(block);
            }
        }

请注意，我无权访问 Blocks 类。

Answer 1

是的，可以使用允许这样做的dynamic 类型。

如果你使用：

        foreach (var block in blocks)
        {
            w.WriteBlock(block as dynamic);
        }

它应该调用预期的WriteBlock 重载。

这在另一个问题中有更详细的描述：https://stackoverflow.com/a/40618674/3195477

还有这里：method overloading and dynamic keyword in C#。

---

注意事项：

我不确定这种类型的dynamic“cast”是否存在任何运行时损失。

而且，每当我看到这种模式时，我都会怀疑是否可以改进类层次结构。即，是否应该将 WriteBlock 所做的任何事情实际移动到 Block 类中？这可能是“更多的多态性”。同样使用dynamic 可能是一种有点脆弱的方法，因为您可以添加新的Block 派生类型并忘记为它们重载WriteBlock，这可能会导致错误。 （这更多地证明了一些 WriteBlock 应该并入 Block 类本身）。

例如，将virtual PrepareForWriting() 添加到基类Block 中，该类将返回BlockWritable。那么你只需要一个WriteBlock(BlockWritable data) 来完成写作工作。 BlockWritable 可以是字符串、Json、XML 等。这假设您能够修改 Block 类（您似乎不能）。

Answer 2

没有。鉴于此：

public void WriteBlocks(List<Block> blocks)

编译器对列表中每个项目的唯一了解是它是Block。这就是它应该知道的一切。这就是使多态性成为可能的原因。可以有任意数量的类继承自 Block，但在这种情况下，这些区别并不重要。

但如果编译器只知道每个项目都是Block，它就无法知道任何单个项目是否可能是TableBlock、TextBlock 或其他继承类型。如果在编译时它不知道运行时类型是什么，它甚至无法知道该特定类型是否存在重载。

假设您尝试执行的操作可以编译，因为您对从Block 继承的每种类型都有一个重载。如果您添加了一个新类型 - class PurpleBlock : Block - 并且它没有重载，将会或应该发生什么？这是否应该仅仅因为您添加了新类型而不再编译？

如果调用 WriteBlocks 的方法知道Block 在列表中的类型，那么它可以提供该信息：

public void WriteBlocks<TBlock>(List<TBlock> blocks) where TBlock : Block

现在您可以调用WriteBlock<TextBlock>(listOfTextBlocks)，编译器将知道列表中的每一项都是TextBlock，而不仅仅是Block。

因此，BlockWriter 也必须是通用的，以便您可以对不同类型的Block 有不同的实现。注入它可能更有意义。无论哪种方式，您都可能认为您已经“解决了”问题。如果调用WriteBlocks 的类“知道”Block 的类型，那么该方法确定要使用的BlockWriter 的类型可能更有意义。

---

正如您在评论中提到的，该列表可能包括不同类型的 Block，而不仅仅是一种。这需要根据Block 的类型返回特定BlockWriter 的方法或类。这意味着运行时类型检查，这并不理想，但如果将它保存在一个地方也不算太糟糕。

这是一个简单的例子：

public class BlockWriterFactory
{
    public BlockWriter GetBlockWriter(Block block)
    {
        if (block is TextBlock)
            return new TextBlockWriter();

        if (block is TableBlock)
            return new TableBlockWriter();

        if (block is ListBlock)
            return new ListBlockWriter();

        // this could be a "null" class or some fallback
        // default implementation. You could also choose to
        // throw an exception.
        return new NullBlockWriter();
    }
}

（当您调用 Write 方法时，NullBlockWriter 将只是一个不执行任何操作的类。）

这种类型检查并不理想，但至少可以将其隔离到一个类中。现在您可以创建（或注入）工厂的一个实例，并调用GetBlockWriter，并且该方法中的其余代码仍然不会“知道”关于Block 或BlockWriter 的不同类型的任何信息。

BlockWriter w = new BlockWriter();

会变成

BlockWriter w = blockWriterFactory.GetBlockWriter(block);

...然后其余的还是一样的。

这是最简单的工厂示例。还有其他方法可以创建这样的工厂。您可以将所有实现存储在 Dictionary<Type, BlockWriter> 中，并尝试使用 block.GetType() 检索实例。