C# - 我可以从具有通用基类型的类派生吗？

Question

简介

我正在使用实体框架创建一个 ASP.NET Web API 应用程序。我需要做的是为一个 URI 返回同一资源的不同表示，具体取决于用户角色。例如，api/employees/1 将为管理员和标准用户返回两个不同的对象：

标准用户

public class EmployeeBasic 
{
    public string FirstName { get; set; }
    public string LastName { get; set; }
}

管理员

public class EmployeeExtended : EmployeeBasic 
{
    public decimal Salary { get; set; }
}

想法和尝试

对于每个资源表示，我需要提供一些相关的类，例如排序模型。我想知道是否可以使用泛型类型和继承来为相关表示创建通用存储库方法。我想到了以下方法：

1. 为排序模型创建一些基本接口：

    public interface ISortModel<out TBusinessEntity> 
    {
        //
    }
   

2. 创建通用 SortModel 作为所有排序模型的基本类型

     public abstract class SortModel<TDBEntity, TBusinessEntity> : ISortModel<TBusinessEntity>
     {
          // Database sorting
          public abstract IQueryable<TDBEntity> ApplyToQuery(IQueryable<TDBEntity> query);
   
          // Local sorting
          public abstract IEnumerable<TBusinessEntity> ApplyToLocal(IEnumerable<TBusinessEntity> localList);
   
          // ...
          // Some private logic (expression mappers, etc.)
    }
   

3. 为基本资源创建排序模型

    public class EmployeeBasicSortModel : SortModel<DBModel.Employee, EmployeeBasic>
    {
        public int FullName { get; set; }
   
        public override IQueryable<DBModel.Employee> ApplyToQuery(IQueryable<DBModel.Employee> query) 
        {
            // implementation
        }
   
        public override IEnumerable<EmployeeBasic> ApplyToLocal(IEnumerable<EmployeeBasic> localList) 
        {
            // implementation
        }
    }
   

4. 扩展基本排序模型，为扩展资源属性添加排序

    public class EmployeeExtendedSortModel : EmployeeBasicSortModel //, ... Is it possible to somehow do that?
    {
        public override IEnumerable<EmployeeExtended> ApplyToLocal(IEnumerable<EmployeeExtended> localList) 
        {
            var partiallyOrderedList = base.ApplyToLocal(localList);
   
            // Add extended sorting
        }
   
        // ... ?
    }
   

5. 使用上述类创建通用服务：

    class EmployeesService() 
    {
        public IList<TEmployee> GetAll<TEmployee>(ISortModel<TEmployee> sortModel)
               where TEmployee : BasicEmployee
        {
            // implementation
        }
    }
   

问题

当我第一次想到它时，它似乎很简单。但是当我开始实现这个时，我无法弄清楚实现第 4 步的方法。要么我在我的 C# 知识中遗漏了一些东西（这很可能），要么这在我试图做到这一点的方式中是不可能的。

所以问题是：我可以创建一个具有泛型类型的基类，从它派生出基本资源作为一种类型，然后再派生一次扩展类吗？

Answer 1

天哪，这是一个复杂的问题。仿制药是一个巨大的红鲱鱼。忽略泛型；问题更为根本。让我们大大简化它。

class Animal {}
class Mammal : Animal {}
class Tiger : Mammal {}

class Shape {}
class Square : Shape {}
class GreenSquare : Square {}

class B
{
  public virtual Mammal Frob(Square s) { ... }
}

class D : B
{
  public override SomeReturnType Frob(SomeArgumentType m) { ... }
}

问题是：这个虚拟覆盖的合法返回和参数类型是什么？

答案是：在 C# 中，唯一合法的类型是那些与被覆盖方法的类型完全匹配的类型。 Frob 的覆盖必须返回 Mammal 并占据 Square。

现在，我们可以在理论上使 D.Frob 的类型安全返回 Tiger。你明白为什么吗？如果我们将 D 转换为 B，那么它会返回 Tiger，但 Tiger 是 Animal，所以我们没问题。

这个特性叫做return type covariance，它被建议用于C#已经有15年了，但从未实现过。它不受 CLR 支持，也不是设计团队的高优先级，它创造了脆性基类问题的新口味，所有这些都是反对它不太可能很快达到标准的点.

C++ 确实支持此功能，包括在 CLR 上，因此在 CLR 上是可能。你最终只需要生成一堆辅助方法。

当然，我们不能让 D.Frob 返回 Animal。它可以返回乌龟，但 B.Frob 承诺只返回哺乳动物。

参数类型呢？让 D.Frob 成形可能是类型安全的。同样的道理：如果我们将 D 转换为 B，那么我们只会得到正方形。但是让 D.Frob 选择 GreenSquare 并不安全，因为 B.Frob 承诺能够选择任何方格，而不仅仅是绿色方格。

这个特性被称为形式参数类型逆变，很少有语言实现它。

现在，您需要返回类型协方差和形参类型协方差，这既不支持也不类型安全。有趣的是，Eiffel 支持这种协方差。

想要返回类型协方差的 C# 开发人员通常最终会执行以下操作：

class D : B {
  private Tiger FrobPrivate(Square s) { ... }
  public override Mammal Frob(Square s) 
  { 
    return this.FrobPrivate(s);
  }
  public new Tiger Frob(Square s)
  { 
    return this.FrobPrivate(s);
  }
}

这基本上是 C# 编译器必须代表您执行的操作才能实现该功能。