具有仅适用于某些类型参数的方法的泛型类

Question

假设您正在编写一个库来在屏幕上显示内容，因此您创建了一个IDisplayable 接口。此接口有一种方法可以从对象创建控件：displayable.GetControl()。

您想创建自己的可以显示的列表类型：MyList<T>。现在这个列表只有在T 是IDisplayable 时才能显示，所以你可以在 MyList 类中询问 T 应该实现 IDisplayable。但是当 T 不是 IDisplayable 时，您还希望在某些地方使用此列表类型（因此此列表将无法显示）。那么如果 T 实现了 IDisplayable，是否可以说 MyList 实现了 IDisplayable？如果MyList<T> 总是实现 IDisplayable 但如果您尝试调用 GetControl() 如果 T 不是 IDisplayable 时会在运行时抛出异常，我也会很高兴，但我想知道是否有一种静态类型安全的方法来做到这一点.这可以做到吗？还是我在寻找错误的解决方案？

编辑：

我同意到目前为止 MyList 可能有太多责任的建议。我最初的想法是创建一个MyDisplayableList<T> : MyList<T> (where T : IDisplayable)。

这种方法的问题在于，我有很多方法接受 MyList 并返回 MyList（例如 Linq 中的 Select 等方法）。因此，如果我在 MyDisplayableList 上使用 select，我会返回一个 MyList，即使它是一个 MyList，我也无法显示它......在 C# 中是否有一种类型安全的方法来处理这个问题？

Answer 1

简单。检查类型是否为IDisplayable。如果不是，请发送InvalidOperationException：

if (!typeof(IDisplayable).IsAssignableFrom(typeof(T))) 
    throw new InvalidOperationException();

或者，如果您有 T 的实例，只需检查一下：

IDisplayable disp = instanceOfT as IDisplayable;
if (disp == null)
    throw new InvalidOperationException();
// do stuff with `disp`.

您的设计可能有缺陷。你可能在课堂上放太多东西，违反了单一责任原则。首先重新检查您的设计。

Answer 2

如你所描述的，这是不可能的。您应该创建两种类型的列表：

public class MyList<T> : IList<T>
{
    ...
}

public class MyDisplayableList<T> : MyList<T> where T : IDisplayable
{
    ...
}

Answer 3

这里还需要泛型吗？

我猜你有多个实现IDisplayable 的类，并希望将它们的所有实例放在同一个列表中。所以你只需要一个

public class MyList : Collection<IDisplayable>, IDisplayable
{
    public void GetControl()
    {
        foreach (IDisplayable displayable in this)
        {
            displayable.GetControl();
        }
    }
}

如果你真的想将非IDisplayable 实例也放入该列表中，请找到公共基类并定义一个

public class MyList2 : Collection<object>, IDisplayable
{
    public void GetControl()
    {
        foreach (IDisplayable displayable in this.OfType<IDisplayable>())
        {
            displayable.GetControl();
        }
    }
}

Answer 4

我认为您希望MyList<T> 能够同时使用IDisplayable 和非IDisplayable 的原因是因为存在一些重复的功能。

我建议您将基本实现设置为MyListBase<T>，它实现了两个列表都执行的基本功能。然后你有 MyDisplayableList 继承 MyList (MyDisplayableList<T> : MyList<T> where T : IDisplayable)，它只执行特定于 IDisplayable 的功能。

如果有任何特定于非 IDisplayble 的功能，请添加 NonDisplayableList<T> : MyListBase<T> 以执行这些功能。

Answer 5

我认为解决此问题的更好方法是从列表中抽象出来并考虑IDisplayables 中的composite。这正是在 ASP.NET 或 Windows 窗体中建模控件的方式。

public class CompositeDisplayable : IDisplayable {

  public void Add(IDisplayable displayable) {
    // TODO: check for null, cycles, etc...
    _list.Add(displayable);
  }

  public void Remove(IDisplayable displayable) {
    // TODO: check for null
    _list.Remove(displayable);
  }

  public Control GetControl() {
    var control = new Control(); 
    // this assumes Control is also a composite type
    _list.ForEach(displayable => control.Add(displayable.GetControl()));
    return control;
  }

  private List<IDisplayable> _list = new List<IDisplayable>();

}

然后，为了在您的“某物”集合与组合之间架起一座桥梁，您可以创建一个这样的扩展方法：

public static class DisplayableExtensions {

  public static IDisplayable ToDisplayable(this IEnumerable source) {
    if (source == null) throw new NullReferenceException(); // extension method should behave like instance methods
    var result = new CompositeDisplayable();
    source.
      OfType<IDisplayable>().
      ToList().
      ForEach(displayable => result.Add(displayable));
    return result;
  }

}