在派生中指定字段类型 class

Question

出于向后兼容的原因，我有一个 Rectangle2d 和一个派生自它的 Rectangle3d。这样做时，class'“转换”字段的类型应从 Transform2d 更改为 Transform3d，它是 Transform2d 的派生版本。这是一个简化的例子：

class Transform2
{
    protected float positionX;
    protected float positionY;
}

class Transform3 : Transform2
{
    protected float positionZ;
}


class Rectangle2d
{
    protected Transform2 transform;
}

class Rectangle3d : Rectangle2d
{
    // Does not work: Just hides Rectangle2d.transform
    protected new Transform3 transform;
}

我不喜欢的一个解决方案是不使用转换 class 而是直接字段：

class Rectangle2d
{
    protected float positionX;
    protected float positionY;
}

class Rectangle3d : Rectangle2d
{
    protected float positionZ;
}

在我看来，当第二种方法有效并且第一种方法只是第二种方法有一些束缚时，应该有一个干净的解决方案。至少它希望如此。

版本：.NET Framework 4.6.1

Answer 1

继承意味着 is-a 关系。 Rectangle3d 不是 2d，所以它可能不应该继承自 Rectangle2d

也就是说，如果你必须这样做，我建议你使用泛型

public abstract class Transform<T>
{
    protected T transform;
}

public class Rectangle2d : Transform<Transform2> {}
public class Rectangle3d : Transform<Transform3> {}

在此模型中，2d 和 3d 都有一个属性 transform，它是强类型的。

Answer 2

你要求的是不可能的，字段不能被覆盖。这是设计指南不鼓励公开可见（并且 protected 是公开可见的）字段的部分原因。您可以将其抽象为属性，不过：

class Rectangle2d
{
    private Transform2d transform;

    protected virtual Transform2d Transform => transform;
} 

class Rectangle3d
{
    private Transform3d transform;

    protected override Transform2d Transform => transform;
}

理想情况下，您的基础 class 应该尽可能少地依赖具体的 transform 字段，而是使用 Transform 属性。然而，作为一个设计建议，考虑将常见行为抽象为 abstract RectangleBase 并让 2D 和 3D 变体继承它，而不是相互继承。您正像现在一样从 Rectangle2d 中创建一个相当脆弱的基础 class。

在派生中指定字段类型 class

Specify field type in derived class

c#

field

derived-class