操作父抽象类中的通用对象（协变/逆变）

Question

我正在尝试实现一个允许从文件中读取和解释行的系统。

我需要管理不同的文件格式。为此，我有一个抽象的 Importer 类，它被继承并以不同的方式实现（基于文件格式）。

文件的行可以产生不同的对象，所以我创建了一个通用接口，知道如何解析行，验证它等：public interface ILineImporter<ObjType> where ObjType : IImportableObject

具体的Importer 类通过重写的抽象方法public abstract ILineImporter<IImportableObject> GetLineImporter(string line); 知道将哪个LineImporter 用于给定的行。

问题是在这个方法的实现中，返回的类型取决于具体的Importer和line：

public override ILineImporter<IImportableObject> GetLineImporter(string line)
{
    // TODO: Return the appropriate LineImporter for the given line
    // For the example, I always return a MyObjectALineImporter, but it can potentially be any ILineImporter<IImportableObject>
    return new MyObjectALineImporter();
}

这不会编译，因为编译器无法将MyObjectALineImporter 隐式转换为ILineImporter<IImportableObject>。

如果我添加 in 或 out 关键字来使用协变/逆变，编译器会指出我的泛型接口不是协变/逆变有效的。

下面是简化的源代码，您可以将其放入标准控制台应用程序中以重现该问题：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;

namespace ConsoleApplication2
{
    public interface IImportableObject { }
    public class MyObjectA : IImportableObject { }

    public interface ILineImporter<ObjType> where ObjType : IImportableObject
    {
        ObjType GetObject();
        bool IsObjectValid(ObjType o);
    }

    /// <summary>
    /// Concrete class that knows how to get the appropriate MyObjectA instance, validate it, etc.
    /// </summary>
    public class MyObjectALineImporter : ILineImporter<MyObjectA>
    {
        public MyObjectA GetObject()
        {
            Console.WriteLine("GetObject");
            return new MyObjectA(); // For the example, I create a new instance but this method can potentially return an existing object from DB.
        }

        public bool IsObjectValid(MyObjectA o)
        {
            Console.WriteLine("IsValid");
            // TODO : Test if the object is valid
            return true;
        }
    }

    public abstract class Importer
    {
        public abstract ILineImporter<IImportableObject> GetLineImporter(string line);
        public void Importe(string text)
        {
            using (StringReader reader = new StringReader(text))
            {
                string line;
                while ((line = reader.ReadLine()) != null)
                {
                    var lineImporter = this.GetLineImporter(line);
                    var obj = lineImporter.GetObject();

                    bool isValid = lineImporter.IsObjectValid(obj);
                }
            }
        }
    }

    public class ConcreteImporter1 : Importer
    {
        public override ILineImporter<IImportableObject> GetLineImporter(string line)
        {
            // TODO: Return the appropriate LineImporter for the given line
            // For the example, I always return a MyObjectALineImporter, but it can potentially be another ILineImporter
            return new MyObjectALineImporter();
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Importer importer = new ConcreteImporter1(); // TODO : Retrieve the appropriate Importer with a Factory.
            importer.Importe(string.Empty);

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

处理这个问题的正确方法是什么？

Answer 1

因为接口确实将ObjType 作为（方法的）参数并返回（从另一个方法），所以 i 不能是协变的，也不能是逆变的。

我建议您创建一个非泛型 ILineImporter 接口，它的方法与 IImportableObject 一起使用，泛型接口将从该接口扩展/继承。

然后MyObjectALineImporter 将能够转换为“ILineImporter”（非泛型）。

public interface ILineImporter
{
    IImportableObject GetObject();
    bool IsObjectValid(IImportableObject o);
}

public interface ILineImporter<ObjType> : ILineImporter
    where ObjType : IImportableObject
{
    ObjType GetObject();
    bool IsObjectValid(ObjType o);
}

Answer 2

您可以添加Importer 继承自的不变接口：

public interface ISomeInterface<TObject> where TObject : IImportableObject {
    ILineImporter<TObject> GetLineImporter(string line);
}
public abstract class Importer<T> : ISomeInterface<T> where T: IImportableObject
{
   public abstract ILineImporter<T> GetLineImporter(string line);
   public void Importe(string text)
   {
       using (StringReader reader = new StringReader(text))
       {
           string line;
           while ((line = reader.ReadLine()) != null)
           {
               var lineImporter = this.GetLineImporter(line);
               var obj = lineImporter.GetObject();

               bool isValid = lineImporter.IsObjectValid(obj);
           }
       }
   }
}

然后你的ConcreteImporter1 继承了一个参数化的类型Importer：

public class ConcreteImporter1 : Importer<MyObjectA>
{
   public override ILineImporter<MyObjectA> GetLineImporter(string line)
   {
       return new MyObjectALineImporter();
   }
}

注意ISomeInterface是不变的，即既是协变又是逆变，所以定义中既没有in也没有out。