将 .NET 泛型列表转换为其他泛型列表时遇到问题

Question

我正在尝试模拟一个lastminute.com.au 克隆。当我尝试创建IProductSearchServices 的集合时，我得到所有关于（我猜）方差与协方差等的奇怪错误。

我认为如果任何具体类型实现相同的接口并且集合被强类型化到相同的接口，我可以任何具体类型（集合）。

这是我正在尝试做的代码。

private static void Main(string[] args)
{
    // Expected: 3 services in this list.
    var productServices = CreateProductServices();

    // Return all Hotel services.
    // Expected: 2 items in this list.
    var hotelServices = productServices.OfType<??????>();

    // for each hotel service, call SearchAsync.
    // wait for all the finish before continuing....

    Console.WriteLine("Found {0} products.", ....);
}

// Full code found in gist.... 

这是我的主要错误信息：

这里是full repo code in a Gist。

那么问题出在哪里？

1. 尝试将 3 个搜索服务添加到集合中。
2. 鉴于该列表，我不知道该怎么说：给我所有的酒店服务，这样我就可以SearchAsync 他们。

注意：我不想使用dynamic 等。我想尝试将其用作强类型集合等。

Answer 1

由于 cmets 票价太有限，我将在答案中发布此内容。它可能无法解决您的问题，但我希望它能让您深入了解代码无法编译的原因。假设您有以下结构：

class Animal
{
  public void Eat();
}

class Cow : Animal
{
  public void Moo();
}

牛是more specific而不是动物。这意味着在任何需要动物的地方，您也可以插入牛。但是，当需要牛时，您不能插入动物，因为动物可能不是牛，并且不知道如何哞哞。

什么是协方差？

没有差异，IEnumerable<Animal> 和 IEnumerable<Cow> 类型没有任何关系，但事实证明它们是：在需要 IEnumerable<Animal> 的地方，我们也可以插入 IEnumerable<Cow>。这是为什么？因为我们对IEnumerable<Animal> 唯一能做的就是从中提取动物。这就是协方差的语法为out 的原因，动物仅由IEnumerable<Animal> 返回。我们刚刚得出结论，我们应该能够在任何地方使用 Cow 而不是 Animal，所以如果可枚举返回 Cows 就可以了。从这个意义上说，我们期望IEnumerable<Cow> 派生自IEnumerable<Animal>：我们应该能够在需要IEnumerable<Animal> 的地方插入IEnumerable<Cow>。这就是协方差的作用。

什么是逆变？

同样，在没有差异的情况下，Action<Animal> 和 Action<Cow> 类型不相关。和以前一样，事实证明它们是，因为一个接受 Animal 的方法也可以给一个 Cow。反过来说，一般情况下不能给带有 Cow 的方法赋予 Animal，所以在这种情况下，关系是相反的：Action<Animal> 应该是 Action<Cow> 的子类型，因为采用Animal 也是采用 Cow 的方法，但采用 Cow 的方法不是采用 Animal 的方法：它可能想在 Cow 上调用 Moo，而这对于 Animal 是不可能的。逆变的语法是in，因为逆变类型被用作参数；无法退货。

首先，考虑具有正确方差的IProductSearchService 的更简单版本：

public interface IProductSearchService<out TProduct, in TSearchOptions>
  where TProduct : IProduct
  where TSearchOptions : ISearchOptions
{
  TProduct SearchAsync(TSearchOptions searchOptions);
}

很明显TProduct 应该是协变的，因为它是返回的。 这意味着IProductSearchService<HotelProduct, T> 是IProductSearchService<IProduct, T>，但不是相反。 因此，IEnumerable<IProductSearchService<HotelProduct, T>> 是 IEnumerable<IProductSearchService<IProduct, T>>，但反之则不然。

TSearchOptions 是逆变的，因为它是一个参数。 这意味着IProductSearchService<T, ISearchOptions> 是IProductSearchService<T, HotelSearchOptions>，但反之则不然。 因此，IEnumerable<IProductSearchService<T, ISearchOptions>> 是 IEnumerable<IProductSearchService<T, HotelSearchOptions>>，但反之则不然。 我们可以枚举前者，并在结果上调用SearchAsyncHotelSearchOptions。但是如果我们枚举后者，SearchAsync 期望HotelSearchOptions，所以你不能插入ISearchOptions。

如您所见，这些类型的方差是不兼容的，可以将IEnumerable<IProductSearchService<HotelProduct, ISearchOptions>> 分配给IEnumerable<IProductSearchService<IProduct, HotelSearchOptions>>，但反过来就没有意义。

嵌套协方差

IProductSearchService的out参数如何修复？您必须确保所有嵌套的泛型都是协变的。仅接口支持方差，因此您必须将ProductResult 替换为IProductResult。另外，Task 不是协变的（因为它是一个类），所以你不能使用Task。 IObservable 提供了类似的功能，并且这个接口是协变的。

public interface IProductResult<out T> where T : IProduct { ... }

public interface IProductSearchService<out TProduct, in TSearchOptions>
  where TProduct : IProduct
  where TSearchOptions : ISearchOptions
{
  IObservable<IProductResult<TProduct>> SearchAsync(TSearchOptions searchOptions);
}