C# 中的静态类列表答案

【问题标题】：List of static classes in C#C# 中的静态类列表
【发布时间】：2013-07-31 17:16:27
【问题描述】：

我想要一些类，它们都扩展了一个基本抽象类。

然后，我想要拥有每个存储这些类的子集并调用它们实现的方法的对象。

所以我想 - 我对存储的对象什么都不做，所以让我们将这些类设为静态，我不会在存储对象上浪费内存，只是引用静态类，所以我可以调用静态函数。问题是 - 我该怎么做？

对于那些喜欢代码的人，这是我需要的：

public static abstract class A {
    public static abstract void F();
}

public static class B : A {
    public static override void F() {
        ...
    }
}
// Class Storage of course does NOT work, its just here to illustrate what I need
public class Storage {
    private List<A> list;
    public void AddElement(A element) {
        list.Add(element);
    }
    public void DoStuff() {
        foreach(A element in list)
            element::F();
    }
}

有没有办法做这样的事情？或者针对此类问题的不同解决方案？

【问题讨论】：

静态不会浪费内存？..
静态类不能从其他类继承，也不能被继承。您也不能在静态函数上使用覆盖。
听起来你想要一个包含函数的静态类，以及保存数据以传递给这些函数的结构。例如，而不是 void DoStuff() 有 void DoStuff(List<A> list)
与其考虑static，不如考虑使用单例模式，或者查看Lazy<T>

标签： c# oop inheritance static-methods static-classes

【解决方案1】：

不，你不能那样做。您尝试执行的操作存在许多问题：

您不能使用静态类型作为类型参数——例如List<A>。
您不能使用静态类型作为方法参数，例如AddElement(A element)。
您不能将静态类型抽象化，因为无法从它继承。
即使在非静态类中，也不能将静态方法抽象化，因为它不能被覆盖。

根据您对问题的描述，我认为这里不需要静态类型或静态方法。只需创建一个简单的抽象类并从中继承即可：

public abstract class A {
    public abstract void F();
}


public class B : A {
    public override void F() {
        ...
    }
}

public class Storage {
    private List<A> list;
    public void AddElement(A element) {
        list.Add(element);
    }
    public void DoStuff() {
        foreach(A element in list)
            element.F();
    }
}

或者，您可以创建一个List<Type> 并使用反射来调用这些类型的静态方法。例如：

public static class A {
    public static void F() { ... }
}
public static class B {
    public static void F() { ... }
}

List<Type> typeList = new List<Type> { typeof(A), typeof(B) };
foreach(var type in typeList)
{
    type.GetMethod("F").Invoke(null, null); 
}

但是使用反射会比使用直接方法调用要慢，而且你会失去所有使用这种方法的类型安全性（除非你自己编写类型检查）。

【讨论】：

你的第一个解决方案正是我最初的想法，问题是，我可以拥有很多具有 B 类对象的存储对象，我觉得我因此浪费了太多内存
@user1362083 你是怎么浪费内存的？空类或纯抽象类的实例只占用少量内存。如果它不为空，则必须将该数据存储在某处。

【解决方案2】：

p.s.w.g. 的答案显示了处理您提供给我们的代码的正确方法，但听起来您想要做的是调用方法列表。这些方法没有关联数据，因此您想将它们设为静态类。为什么不使用 Action？

public class Storage {
    private Action list;
    public void AddElement(Action element) {
        list.Add(element);
    }
    public void DoStuff() {
        foreach(Action element in list)
            element();
    }
}

然后你可以将你的方法添加到存储中：

public void DefineStoredFunctions(Storage s)
{
    s.AddElement(() => { first function F });
    s.AddElement(() => { another function F });
    s.AddElement(() => A.F()); //or just call function defined on A
    s.AddElement(B.F); //or get rid of lambda altogether
    //and so on...
}

编辑：如果这不是您想要的，您应该采用其他答案的方法并使用普通对象

【讨论】：

+1 这是一个很好的方法（比我的反射示例更好），但没有理由需要使用 lambdas。如果您定义静态类A 和B，您可以简单地使用s.AddElement(A.F) / s.AddElement(B.F)
是的，我在发帖后才意识到。现在有几种使用语法编辑的可能方式。

【解决方案3】：

这个想法有很多问题：

静态类只有一个实例，只能在“静态上下文”中访问。您不能定义静态类，然后将其添加为列表的元素。
静态类不能继承，也不能继承自 Object 以外的任何东西（它是隐式的）。
由于继承不适用于静态，因此虚拟或抽象重写方法的概念也不适用于静态。
Static 只为它们的代码和任何静态实例状态（字段、属性）使用的内存略少，就像普通对象一样。

只需使用普通对象即可。 “过早的优化是计算机编程中万恶之源——无论如何，大部分都是罪恶的根源”。我想不出比我正在回答的问题更好的例子来说明该陈述的真实性，其中极少的内存节省被用来证明试图打破面向对象设计的基本规则（即最小化 em> 使用静态）。

如果你想获取一个对象的实例，请确保你拥有的实例与其他人的相同（换句话说，只允许存在一个实例），但仍将其视为对象的实例，看看Singleton pattern。 C# 中的 Singleton 可以从其他类继承，也可以从其他类继承，可用的实例正是如此，因此您可以将它传递给其他不必关心它在哪里得到它的代码（例如您的列表），然而您仍然可以从不介意使用静态访问器的任何地方获取该实例，并且可以强制您只有一个。

【讨论】：