如何在 C# 中访问其成员函数时防止调用一个类的构造函数？

Question

我有一个班级A，还有一个班级AStore。我的要求是防止所有其他方法初始化类A 的实例，它们应该从AStore 获取实例。另外，我还需要从实例中访问A的成员函数。

工厂模式不适合这个问题，因为A 的构造函数仍然是公开的。理想情况下，当调用类 A 的构造函数同时可以访问其成员函数时，它应该会引发编译错误。

我可以获得 C# 解决方案吗？

Answer 1

为了限制其他人创建类 A 的实例，您可以使用私有构造函数和静态工厂方法来获取该类的实例。

public class A
{
  private A(){}

  public static A GetInstance()
  {
    return new A();
  }

  public void MemberFunctionOfA()
  {
  // blah blah...
  }
}

要强制仅通过 Astore 创建 A 的实例，您可以使用 protected 修饰符并从 A 派生 AStore。这样，只有 AStore 可以访问其受保护的成员，例如“构造函数”或“工厂方法”：

public class Astore : A
{
    public A GetInstanceOfA()
    {
        return base.GetInstance();
    }
}

public class A
{
    protected A() { }

    protected A GetInstance()
    {
        return new A();
    }

    public void MemberFunctionOfA()
    {
        // blah blah...
    }
}

//Usage
public class ConsumerClass
{
    public void Test()
    {
        var a = new A(); // Compile error
        a = new Astore().GetInstanceOfA();
        a.MemberFunctionOfA();
    }
}

但仍有可能另一个类说“UnWantedStore”可以从 A 派生并提供 A 的实例。

Answer 2

另一种方法是将AStore 和A 类移至专用项目，并将A 类的构造函数设为内部。

// Project A
namespace ProjectA
{
    public class A
    {
        public int PropertyOne { get; set; }
        public string PropertyTwo { get; set; }

        internal A() {}            
    }

    public class AStore
    {
        public A CreateA()
        {
            //internal constructor can be used
            return A();
        }
    }
}

// Project ConsumerOfA
namespace ConsumerOfA
{
    public static void UseA()
    {
        var store = new AStore();
        var instanceOfA = store.CreateA();

        // have access to the A's public members
    }
}

通过这种方法，您将获得您想要实现的完美封装。

Answer 3

抽象类来救援！

确实，还有另一种可能的方法！我从未使用过它，但它可能适用于您的场景。请参阅以下代码示例：

public abstract class A 
{
    public string Text { get; set; }

    public string SayHello() => "hello world!";
}

public class AStore
{
     private class AInternal : A {}

     public void DoStuff()
     {
         A a = new AInternal();
         a.Text = "whatever";
         string helloText = a.SayHello();
     }
}

让我们解释一下方法：

• A 类是抽象的，因此无法实例化。
• AStore 类实现了一个名为AInternal 的private 嵌套类，它只继承A，让AStore 成员能够实例化A。由于AInternal 是私有的，所以除了AStore 之外没有其他类可以实例化AInternal！
• 类AStore可以访问公共A成员，因为AInternal继承A！

Answer 4

你也可以通过反射来做到这一点：

public class ClassA
{
    // The constructor(s) have to be private
    private ClassA() { }

    // Whatever other code you want
}

public class ClassB
{
    public static ClassA GetClassAInstance()
    {
        // Use reflection to get the private default constructor
        ConstructorInfo constructor = typeof(ClassA).GetConstructor(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance, null, new Type[] { }, null);
        ClassA instance = constructor.Invoke(new object[] { }) as ClassA;

        return instance;
    }
}

您可以找到有关 GetConstructor 方法here 的更多信息。