在不违反空接口规则的情况下创建协变泛型类型答案

【问题标题】：Creating covariant generic types without violating empty interface rules在不违反空接口规则的情况下创建协变泛型类型
【发布时间】：2015-12-30 01:38:10
【问题描述】：

背景：我想“扩展”.NET Lazy<> 类型以支持 Lazy<T> 和基础 T 对象之间的隐式转换，以便能够自动解开包含的值。我能够很容易地做到这一点：

public class ExtendedLazy<T> : Lazy<T>
{
    public ExtendedLazy() : base() {}
    public ExtendedLazy(bool isThreadSafe) : base(isThreadSafe) { }
    public ExtendedLazy(Func<T> valueFactory) : base(valueFactory) { }
    // other constructors

    public static implicit operator T(ExtendedLazy<T> obj)
    {
        return obj.Value;
    }
}

我想更进一步，将T 设为协变，这样我就可以将ExtendedLazy<Derived> 的实例分配给ExtendedLazy<Base>。由于类定义中不允许使用方差修饰符，我不得不求助于一个空接口来实现这一点：

public interface IExtendedLazy<out T>
{
}

并将我的类定义更改为

public class ExtendedLazy<T> : Lazy<T>, IExtendedLazy<T>

这很好用，我可以使用这种协变类型：

ExtendedLazy<DerivedClass> derivedLazy = new ExtendedLazy<DerivedClass>();
IExtendedLazy<BaseClass> baseLazy = derivedLazy;

虽然编译和工作正常，但它违反了CA1040: Avoid empty interfaces，它说使用空接口作为合同是一种糟糕的设计和代码味道（我相信大多数人都同意）。我的问题是，鉴于 CLR 无法识别类定义中的变体泛型类型，还有哪些其他方法可以使其与可接受的 OO 实践更加一致？我想我不是唯一面临这个问题的人，所以希望能对此有所了解。

【问题讨论】：

CA1040 是一个错误的规则恕我直言。它告诉您使用属性而不是标记接口，除非这样的检查在运行时会慢几个数量级。在您的情况下，您必须向它添加一个T Value { get; } 成员无论如何。
@LucasTrzesniewski：如果你缓存结果，那么标记接口和属性之间的区别对于大多数用例来说是一个清洗，因为与调用数量相比，你通常使用相对较少的类型。 CA1040 无疑是较弱且更受质疑的建议之一，尽管许多人都同意，对于小型项目，标记不太灵活，但对于这些情况来说已经足够了。
@Guvante 当然，但是当我可以在单个表达式中使用 is 运算符实现相同的事情时，为什么还要强迫我使用 static ConcurrentDictionary<Type, bool> 和反射调用之类的东西呢？而且它仍然比缓存查找快。
@LucasTrzesniewski：CA1040 说“如果您没有方法，就没有真正的界面，那么您就有了标记界面，而标记界面不是最好的主意”。老实说，标记接口并不是问题的正确解决方案，这往往是正确的而不是错误的。有些问题是一个很好的解决方案，我同意在这些情况下可以忽略 CA1040。然而，大多数想要使用标记界面的东西都想要使用多个标记界面，并且很快就会变得非常难以维护，这就是他们推荐反对它的原因。
@Guvante 是的，我同意在大多数情况下最好使用属性。我想我一开始就是不喜欢规则:)

标签： c# generics generic-variance

【解决方案1】：

你的逻辑不会像你想象的那么好。

ExtendedLazy<DerivedClass> derivedLazy = new ExtendedLazy<DerivedClass>();
IExtendedLazy<BaseClass> baseLazy = derivedLazy;
BaseClass v = baseLazy;

这不会编译，因为不存在从 IExtendedLazy<BaseClass> 到 BaseClass 的转换，因为转换运算符仅针对 ExtendedLazy<T> 定义。

这将迫使您在使用界面时执行其他操作。添加 T Value { get; } 既解决了 CA1040 的问题，又让您可以访问底层价值。

顺便说一句，Lazy<T> 不提供implicit operator T 的原因是因为底层Func<T> 可能会抛出这会令人困惑，因为抛出的行很可能没有函数（或属性）调用。

【讨论】：

感谢您的回答。我明白你的意思，但是，我仍然认为在其他情况下，接口可能不一定必须有任何成员，但它只是用作变体类型声明器。我们还在一个非常具体的单元测试场景中使用 Lazy，所以不用担心。但是您关于没有默认隐式运算符的观点是有道理的。