自引用类型中的空对象模式答案

【问题标题】：Null Object Pattern in a self-referencing type自引用类型中的空对象模式
【发布时间】：2021-11-27 15:06:02
【问题描述】：

假设我有一个名为Node 的类，它表示层次结构中的一个节点。例如，它可能看起来像这样：

public class Node
{
  public readonly string Data { get; set; }
  public readonly Node Parent { get; set; }
  public readonly List<Node> Children { get; } = new()

  public Nome(string Data, Node parent)
  {
    Data = data;
    Parent = parent;
  }
}

请注意属性Parent 的类型为Node，并且它不可为空，因此我无法将null 分配给它。现在假设我想为这个类实现Null Object Pattern，例如创建根节点。

我发现自己处于先有鸡还是先有蛋的境地，因为我无法在没有节点的情况下创建 Node。

除了使Parent 可以为空之外，还有其他选择吗？

【问题讨论】：

我个人认为“空对象模式”是一种反模式，原因不胜枚举。相反，我建议使用自定义联合类型。
其实为什么不将Parent属性标记为Node? Parent？（即将其标记为可空）。毕竟，当节点为根时，它可以有效地为null - 并添加一个简短的注释：“当Node 是图的根时，此属性为null”） .
另外，问题标题是“自引用对象”，但我实际上并没有在这里看到任何自引用代码......请澄清。
@Dai 你是对的，感谢你的反馈。我更改了问题标题，希望它更清楚。
现在它说“自引用对象” - 但您的代码中仍然存在零自引用。

标签： c# design-patterns

【解决方案1】：

如果你只使用一个类，你需要 nulltype 但你可以使用一个接口作为开始：

    public class Node : NodeRoot {
        public string Data { get; init; }
        public Node? Parent { get; init; }
        public List<Node> Children { get; init; } = new();

        private Node(string data) {
            Data = data;
        }

        private Node(string data, Node parent) {
            Data = data;
            Parent = parent;
        }

        public static Node Factory(string data, Node parent) => new(data, parent);

        public static INodeRoot Factory(string data) => new Node(data);
    }

    public interface INodeRoot {
        public string Data { get; }
        public List<Node> Children { get; }
    }

【讨论】：

在 .NET 中，接口名称应以 I 开头 - 形容词应在名词之前，因此应命名为 public interface IRootNode。
OP 的Node 类型是可变的，所以属性设置器应该是set，而不是init。
为什么会有静态工厂方法？它们不添加任何值，因此只需公开两个构造函数。

【解决方案2】：

您可以使用语法= null! 保持字段不可为空但强制为空（注意!，它告诉编译器信任您）。我可能会将这种技术与用作根父级的子类和/或静态实例结合起来，并防止在访问该空父字段时出现问题（或添加计算字段isRoot）。

【讨论】：

使用= null!仍然违反了默示合同，以及最小惊讶原则。如果具有引用类型的 C# 8.0+ 类属性具有 [NotNull] 属性（它由编译器添加），那么作为消费者 我会相信它，你所提议的反对。
这就是为什么我建议将它隐藏在一个专用的子类中，这将保护该类的用户，从而尊重合同（从公共角度来看）。
是的，但这是一个替代建议。我是说您最初的建议是 bad 建议（但子类化很好）。