带有装饰图案的类型铸造答案

【问题标题】：Type casting with decorator pattern带有装饰图案的类型铸造
【发布时间】：2020-08-14 03:50:26
【问题描述】：

我有一个电机接口和各种特定于供应商的接口实现。

public interface IMotor
{
  void Home();
  void Move();
}

public class VenodorAMotor : IMotor
{
  public void Home()
  { /*home motor*/  }

  public void Move()
  { /*move motor*/  }     
}

我正在装饰 IMotor 以向其 home 方法添加一些功能。

public class HomeAdjustmentDecorator : IMotor
{
  private IMotor decoratedMtr;

  public static explicit operator VendorAMotor(HomeAdjustmentDecorator mtr) 
  { return (VendorAMotor)mtr.decoratedMtr; }

  public HomeAdjustmentDecorator(IMotor mtr)
  { 
    if(! mtr is VenodorAMotor)
      throw new Exception("HomeAdjustmentDecorator can only decorate VenodorAMotor objects");
    decoratedMtr = mtr; 
  }

  public void Home()
  {
    decoratedMtr.Home();
    double adjustment = ((VendorAMotor)myMotor).GetHomeAdjustment();//vendor-specific functionality
    Log(adjustment);
  }

  public void Move()
  { decoratedMtr.Move();  }  
}

我无法控制 VendorAMotor 的创建，所以我不能轻易使用继承。

问题在于现有代码已经将未修饰的 IMotor 强制转换为其实现类以访问其他供应商特定的功能。转换失败，因为 HomeAdjustmentDecorator 没有继承 VenodorAMotor。

IMotor myDecoratedMotor;//Implementation is HomeAdjustmentDecorator composed of VendorAMotor
...
((VendorAMotor)myDecoratedMotor).DoOtherVendorSpecificStuff();

我尝试过覆盖如图所示的强制转换运算符，但这不起作用。我得到一个 InvalidCastExeption：“无法将 'HomeAdjustmentDecorator' 类型的对象转换为 'VenodorAMotor'。”
一切编译正常。不执行显式转换运算符覆盖，不命中断点。问题是，这个强制转换是否没有执行？

最接近我在这里找到了一个类似的问题： Decoration with several interface 但这并没有太大帮助。

我想答案就在这里： https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/language-specification/conversions#user-defined-conversions 但我认为我遗漏了一些微妙的细节。

【问题讨论】：

由于装饰器功能是特定于VenodorAMotor 实现的，您是否可以将必要的代码添加到VenodorAMotor 类中？
假设myDecoratedMotor 是IMotor 并且您无法控制IMotor，您无法向其添加转换（只能将转换添加到他们自己的类）...所以你可能想澄清你到底想要达到什么目标，以及你愿意做些什么来达到目标......
@AlexeiLevenkov;您能否为我澄清一下您的陈述：“您无法为其添加转换（只能将转换添加到他们自己的班级）”？我正在尝试将IMotor，实现是HomeAdjustmentDecorator 转换为VenodorAMotor，HomeAdjustmentDecorator 由IMotor 组成（作为IMotor）。我控制“HomeAdjustmentDecorator”并且知道它是由我试图将其投射到的内容组成的。谢谢！
@user3532473 我没有得到你的评论。根据问题，它听起来像IMotor myDecoratedMotor; - 你没有机会根据你的限制让演员工作......事实上HomeAdjustmentDecorator myDecoratedMotor...; ((VenodorAMotor)myDecoratedMotor).DoOtherVendorSpecificStuff(); 可以很好地与你的代码一起工作......但比你想问的更好吗？跨度>
@AlexeiLevenkov。 ((VenodorAMotor)myDecoratedMotor).DoOtherVendorSpecificStuff();不工作。我想这正是我想问的 - 为什么它不起作用或者我错过了什么？似乎其他未决答案之一可能有它：“转换运算符不适用于接口，因为在编译时，没有具体类型可供（编译器）使用来查找此类运算符。”

标签： c# casting decorator

【解决方案1】：

正如其他人所提到的，将接口与类型转换混合到具体实现中是一种不好的做法。注意：通常可以检查您的对象是否实现了一个或多个其他接口：

if (motor is IDisposable disposable)
    disposable.Dispose();

原因：接口的存在是为了定义对象的行为。接口是为了确保任何实现都适用于您的功能。当您检查具体实现时，您会破坏 Liskov 替换原则。

至于你原来的问题，你可以定义额外的接口：

public interface IMotorWithVendorStuff: IMotor
{
    DoOtherVendorSpecificStuff();
}

和VendorAMotor 的适配器以实现该接口：

public class VendorAMotorAdapter: IMotorWithVendorStuff
{
    // ...
}

您应该在将IMotor 转换为VendorAMotor 的所有地方使用IMotorWithVendorStuff。

【讨论】：

【解决方案2】：

我认为从接口转换为具体类来调用特定方法是一种不好的做法，而且正如您所见，它已经引起了问题。

转换运算符不适用于接口，因为在编译时，没有具体类型可供（由编译器使用）来查找此类运算符。

鉴于您无权访问 IMotor 的源代码，您可能希望至少集中演员表并使用 extension method 扩展 IMotor：

public static class MotorExtensions
{
    public static void DoOtherVendorSpecificStuff(this IMotor motor)
    {
        if (motor is HomeAdjustmentDecorator decorator)
        {
            // This calls implicit cast operator
            ((VendorAMotor)decorator).DoOtherVendorSpecificStuff();
            return;
        }

        ((VendorAMotor)motor).DoOtherVendorSpecificStuff();
    }
}

并将演员表更改为：

IMotor motor = new VendorAMotor();
IMotor decorated = new HomeAdjustmentDecorator(motor);

// Both should work
motor.DoOtherVendorSpecificStuff();
decorated.DoOtherVendorSpecificStuff();

【讨论】：