基本通用接口上的扩展方法答案

【问题标题】：Extension methods on base generic interfaces基本通用接口上的扩展方法
【发布时间】：2012-08-31 13:35:49
【问题描述】：

我正在实现一个流畅的构建器模式，它需要在静态扩展方法中接受枚举并迭代其内容，同时将仿函数应用于枚举的内容。如（不是实际代码，只是一个说明）：

public static IValidator<IEnumerable<T>> Each<T>(
    this IValidator<IEnumerable<T>> enumerable, 
    Func<T, bool> action)
{
    foreach (T value in enumerable)
        action(value);

    return validator;
}

这对于可枚举对象非常有效，但对于继承的类型/接口却失败了。比方说：

IValidator<IEnumerable<Guid>> validator = ...;

IEnumerable<Guid> guids = ...;
validator.Each(guids, guid => guid != Guid.Empty);   // ok

IList<Guid> guids = ...;
validator.Each(guids, guid => guid != Guid.Empty);   // doesn't compile (see below)

例外是：

IValidator<IList<Guid>> 不包含“每个”的定义并且没有扩展方法“每个”接受类型的第一个参数 IValidator<IList<Guid>> 可以找到（您是否缺少使用指令还是程序集引用？

我的问题是关于IValidator<T> 的继承链，更具体地说，是它的泛型类型参数T。为什么类型 IValidator<IEnumerable<T>> 不能从 IValidator<IList<T>> 分配？我想不出在哪个IList<T> 不是IEnumerable<T> 的情况下（给定相同的T）。

将泛型参数限制为 T : IEnumerable<R> 确实有效，但这需要两个类型参数（T 和 R），如果可能的话，我想避免。

有什么想法吗？更好的解决方案？谢谢。

【问题讨论】：

我认为这可能是一个协变和逆变问题。让我看看我能不能得到一些示例代码来看看是不是这样。
即使你解决了你当前的问题，方法的意义何在？您没有使用传入的函子的布尔结果，因此除非函子改变对象，否则最终结果不会发生任何变化，如果它确实改变了它，那么......嗯......它不应该，因为 Linq 是专为序列查询而非突变而设计。
@Servy - 这只是说明我意图的示例，而不是实际代码。我将其保留为 Func<T, bool>，因为在下面的示例中编写调用 lambda 所需的代码比 Action<T> 少。我有点懒惰。 :-)
IEnumerable（.Net 4+）是协变的，但 IList 不是，因为后者同时接受输入和输出参数。
好吧，我没有时间写一些代码。我的建议是当你使用IValidator<T> 时尝试IValidator<out T> 或IValidator<in T>，我忘了是哪一个。您也可以只使用 var guids = validator.Each..... 这可能会有所帮助，但它不会消除您的设计问题。

标签： c# .net generics extension-methods ienumerable

【解决方案1】：

这是由于您的IValidator<T> 接口的定义。我打赌它是这样的：

public interface IValidator<T>

你真正想要的是：

public interface IValidator<out T>

这将使您的接口covariant，这意味着您可以将IValidator<T2> 的实现分配给IValidator<T>，假设T2 派生自T。

在这种情况下，IList<T> 派生自 IEnumerable<T>，因此您应该能够将 T 声明为协变。但是，这取决于IValidator<T> 上的方法以及它们的公开方式。

也就是说，如果IValidator<T> 上的方法将T 的实例作为接口上任何方法的参数，那么您将无法将接口声明为协变。

如果是这种情况，那么您应该能够摆脱Each的这个定义：

public static IValidator<T> Each<T, TValue>(
    this IValidator<T> enumerable, 
    Func<TValue, bool> action) where T : IEnumerable<TValue>
{
    foreach (TValue value in enumerable)
        action(value);

    return validator;
}

这将表明T 应该派生自IEnumerable<TValue>。

【讨论】：

在上面的@JasonEvans 评论之后，我记得我完全忘记了协/逆变。你是对的。使接口协变解决了这个问题。感谢您的意见。

【解决方案2】：

两个答案：

说where T: IEnumerable<T> 是完全合法的，它可以解决您的问题并且不需要第二个泛型类型。
IValidator<IEnumerable<T>> 不能从 IValidator<IList<T>> 分配，因为您的界面不是变体。从 v4 开始，C# 确实支持接口变化，但您必须在接口定义中明确要求它。为此，请参阅out Generic Modifier

协方差允许您用派生程度更高的类型替换泛型参数，而泛型参数在进行赋值等时需要派生程度较低的类型。

请注意，您需要确保您的界面确实是变体安全的。这就是为什么在 C# 4 之前它是不可能的，因为它并不总是真的有效；有些接口是安全协变的，有些是安全逆变的（您只能用 less 派生类型替换预期类型）。这完全取决于你在做什么。

【讨论】：