通用的父类用于通用类

Question

我将使用一个虚构的例子来说明。比如，我有一个像这样的 Widget 类：

abstract class Widget
{
Widget parent;
}

现在，我的其他类将从这个Widget类派生出来，但是假设我想在定义派生类型时对该类施加一些约束，以便只有特定“类型”的widget可以成为特定类型的Widget的父级。

例如，我已经从Widget类派生了两个小部件，WidgetParent和WidgetChild。在定义子类时，我希望将父类的类型定义为WidgetParent，这样我每次使用它时都不必强制转换父类。

确切地说，我想做的就是这样：

// This does not works!
class Widget<PType>: where PType: Widget
{
    PType parent;
}

class WidgetParent<Widget>
{
    public void Slap();
}

class WidgetChild<WidgetParent>
{
}

当我想要访问WidgetChild的父级时，不要使用以下方式：

WidgetParent wp = wc.parent as WidgetParent;
if(wp != null)
{
    wp.Slap();
}
else throw FakeParentException();

我希望能这样使用它（如果我可以使用泛型）：

wc.parent.Slap();

- nullDev

Answer 1

您应该能够通过仍然拥有非泛型类Widget并使Widget<T>从中派生来使用您已经获得的代码：

public abstract class Widget
{
}

public abstract class Widget<T> : Widget where T : Widget
{
}

然后你需要确定哪些内容属于通用类，哪些内容属于非通用类... 根据经验，这可能是一个棘手的平衡行为。预计需要来回多次调整！

- Jon Skeet

Answer 2

使用接口：

interface IContainerWidget { }

class Widget
{
    private IContainerWidget Container;
}

class ContainerWidget : Widget, IContainerWidget
{
}

- lassevk

Answer 3

我认为没有一种语言机制可以让你这样做。

但是，你可能想使用工厂模式来将类的构建与类本身分离。

比如，创建一个WidgetFactory类。

class WidgetFactory
{
    Widget CreateWidget()
    {
        return new Widget();
    }
}

对于子类，您也需要创建它们的工厂。比如，WidgetParentFactory或WidgetChildFactory，或者您可以创建一个通用的工厂：

class WidgetFactory<T> where T : Widget
{
    T CreateWidget()
    {
        return new T();
    }
}

然后从CreateWidget()方法中，您可以控制类的实例化，以便无法创建无效的子类型。

class WidgetFactory<T> where T : Widget
{
    T CreateWidget()
    {
        if (/*check the type T inheritance here*/)
            return new T();
        else
            throw new Exception("Invalid inheritance");
    }
}

这应该能为您解决问题。

p.s. 您是否愿意详细说明一下为什么想要这样做呢？

- chakrit

---

感谢你的努力，chakrit。我已经详细说明了用法。 - nullDev

Answer 4

您似乎把类的类型参数和继承混淆了。以下代码应该可以解决这个问题：

class Widget<PType> where PType :new()
{
    public  PType parent = new PType();
}

class ParentType {}

class WidgetParent : Widget<ParentType> 
{    
    public void Slap() {Console.WriteLine("Slap"); }
}

class WidgetChild : Widget<WidgetParent>
{
}
public static void RunSnippet()
{
    WidgetChild wc = new WidgetChild();
    wc.parent.Slap();
}

- James Curran

---

我原以为这个点是要限制父类型也必须是某种小部件。 - Jon Skeet

@Jon: 没错，父级有所述的约束条件。 - nullDev

Answer 5

这是我尝试组织它的方式。

public interface IWidget
{
    void Behave();
    IWidget Parent { get; }
}

public class AWidget : IWidget
{
    IWidget IWidget.Parent { get { return this.Parent; } }
    void IWidget.Behave() { this.Slap(); }

    public BWidget Parent { get; set; }
    public void Slap() { Console.WriteLine("AWidget is slapped!"); }
}

public class BWidget : IWidget
{
    IWidget IWidget.Parent { get { return this.Parent; } }
    void IWidget.Behave() { this.Pay(); }

    public AWidget Parent { get; set; }
    public void Pay() { Console.WriteLine("BWidget is paid!"); }
}

public class WidgetTester
{
    public void AWidgetTestThroughIWidget()
    {
        IWidget myWidget = new AWidget() { Parent = new BWidget() };
        myWidget.Behave();
        myWidget.Parent.Behave();
    }
    public void AWidgetTest()
    {
        AWidget myWidget = new AWidget() { Parent = new BWidget() };
        myWidget.Slap();
        myWidget.Parent.Pay();
    }

    public void BWidgetTestThroughIWidget()
    {
        IWidget myOtherWidget = new BWidget() { Parent = new AWidget() };
        myOtherWidget.Behave();
        myOtherWidget.Parent.Behave();
    }

    public void BWidgetTest()
    {
        BWidget myOtherWidget = new BWidget() { Parent = new AWidget() };
        myOtherWidget.Pay();
        myOtherWidget.Parent.Slap();
    }
}

- David B

Answer 6

我曾经遇到过类似的问题，并进行了相应的调整（希望能够解决）

主要代码

public class Parent<T>
    where T : Child<T>
{
    public Parent() { }


    public T Get()
    {
        return Activator.CreateInstance(typeof(T), new object[] { this }) as T;
    }
}

public class Child<T>
    where T : Child<T>
{
    Parent<T> _parent;

    public Parent<T> Parent { get { return _parent; } }

    public Child(Parent<T> parent)
    {
        _parent = parent;
    }
}


public class ItemCollection : Parent<Item>
{

}

public class Item : Child<Item>
{
    public Item(Parent<Item> parent)
        : base(parent)
    {
    }
}

例子：

ItemCollection col = new ItemCollection();
Item item = col.Get();
item.Parent.Slap();

- Tim Jarvis