用于泛型继承的 C# 工厂

Question

对于这个相当基本的问题，我深表歉意，但是，我找不到任何文档。也许是因为我不知道正确的术语。

Class结构：

class D{}

abstract class A<T>{}
class B<T> : A<T> {}
class C : B<D> {}

我试图创建一个工厂方法 returning C，而总体 return 类型必须是 A。不幸的是，这种实现会产生编译时错误，尽管继承结构似乎是完美的协变。

public A<T> FactoryMethod()
{
   return new C();
}

更具体地说，我正在尝试实现一个工厂，能够根据输入值生成所有三个类，同时必须获得通用功能。

public A<T> FactoryMethod(int i, Type K)
{
   if(i == 1)
      return new A<K>():

   if(i == 2)
      return new B<K>():

   if(i == 3)
      return new C():
}

更新

我必须按如下方式创建三个对象。

A<string> first = FactoryMethod(1, string);
A<int> second = FactoryMethod(2, int);
A<int> third = FactoryMethod(3, int);

Answer 1

在包含FactoryMethod的class范围内，T是没有意义的。您需要指定 A 的泛型参数才能将其用作类型。

在这种情况下，因为 C 是 B<D>，而 B<D> 是 A<D>，那么您将使用 A<D> 作为 return类型。

关于你的第二个问题，如果你将工厂方法设为泛型，我想你可以得到你想要的。

public class A<T> {}

public class B<T> : A<T> {}

public class C : B<D> {}

public class D {}

public class Test
{
    public static A<T> FactoryMethod<T>(int i)
    {
       if(i == 1)
          return new A<T>();
       if(i == 2)
          return new B<T>();
       if(i == 3)
          return (A<T>)(object)new C();
       return null;
    }

    public static void Main()
    {
        A<string> first = FactoryMethod<string>(1);
        A<int> second = FactoryMethod<int>(2);
        A<D> third = FactoryMethod<D>(3);
    }
}

因为 C (A<D>) 不可分配给某些 A<T>（编译器不知道当 T 是 D) 这不是类型安全的。

Answer 2

C 是绑定类型 A<D> 的子 class。所以以下是有效的：

public A<D> FactoryMethod()
{
   return new C();
}

因为我们可以安全地说 C 是 A<D>。但是 C 不是通用类型，不能转换为开放类型 A<T>，其中 T 是通用参数，因为 T 可以是任何类型。

但是以下内容有效：

public A<T> FactoryMethod()
{
   return new B<T>();
}

因为 B<T> 也是一个开放泛型类型，任何 B<T> 都是 A<T>。

根据您的更新，您可以将工厂方法编写为：

public A<T> FactoryMethod<T>(int i)
{
   if(i == 1)
      return new A<T>():
   if(i == 2)
      return new B<T>():
   if(i == 3) 
      return (A<T>)(object)new C():
      // The cast to object gets rid of compile time checking,
      // but will throw an InvalidCastExceptoin if T is not D
}

情况 3 的那个奇怪的 hack 有点难看。那么你可以称它为：

A<string> first = FactoryMethod<string>(1);
A<int> second = FactoryMethod<int>(2);
A<int> third = FactoryMethod<int>(3); // InvalidCastException!

Answer 3

鉴于此：

class D{}

class A<T>{}
class B<T> : A<T> {}
class C : B<D> {}
enum openT
{
    level1, level2
}

我认为您可能正在寻找这个：

public A<T> FactoryMethod<T>(openT i)
{
   if(i == openT.level1)
      return new A<T>():

   if(i == openT.level2)
      return new B<T>():

}

public A<D> FactoryMethod()
{
    return new C():
}

public static void Main()
{
    A<string> first = OpenFactoryMethod<string>(1);
    A<int> second = OpenFactoryMethod<int>(2);
    A<D> third = FactoryMethod();
}

请注意，A 不能是抽象的，因为您正在尝试构造它。

虽然我没看到你在这里真正想要完成什么，因为 C 是一个封闭类型，因此你的工厂方法对它来说永远没有意义。

已更新

以下可能更接近您要查找的内容：

public TAofT FactoryMethod<TAofT, T>() where TAofT : A<T>, new()
{
    return new TAofT():
}

public static void Main()
{
    A<string> first = FactoryMethod<A<string>, string>();
    A<int> second = FactoryMethod<B<int>, int>();
    A<D> third = FactoryMethod<C, D>();
}

但是工厂方法似乎是多余的，因为你可以这样做：

public static void Main()
{
    A<string> first = new A<string>();
    A<int> second = new B<int>();
    A<D> third = new C();
}

更新 2

除非你真正想要的是这个：

public abstract class AEnum<T, T3> where T3 : B<T>, new()
{
    private static Func<A<T>> factoryMethod;

    public static readonly Level1 = new AEnum<T>(()=>new A<T>());
    public static readonly Level2 = new AEnum<T>(()=>new B<T>());
    public static readonly Level3 = new AEnum<T>(()=>new T3());

    protected AEnum(Func<A<T>> factoryMethod) { this.factoryMethod = factoryMethod; }

    public A<T> New() { return this.factoryMethod(); }
}

这样使用：

public class DEnum : AEnum<D, C>
{
}

与：

public static void Main()
{
    A<D> first = DEnum.Level1.New();
    A<D> second = DEnum.Level2.New();
    A<D> third = DEnum.Level3.New();
}

但是你不能混合枚举类型，因为上面的类型限制为 D。

或者你可以这样做：

public class OpenAEnum<T, T3> : AEnum<T, T3> where T3 : B<T3>
{
}

public class CInt : B<int> {}
public class Cstring : B<string> {}

与：

public static void Main()
{
    A<string> first = OpenAEnum<string, CString>.Level1.New();
    A<int> second = OpenAEnum<int, CInt>.Level2.New();
    A<D> third = OpenAEnum<D, C>.Level3.New();
}

你想做什么？

用于泛型继承的 C# 工厂

C# Factory for generic inheritance

c#

generics

inheritance

factory

covariant