C#：通过传递类型的通用工厂对象实例化（从另一个静态对象检索的类型）

Question

我创建了一个小抽象域来说明我面临的问题，所以它就是这样。

有一个中世纪的游戏，玩家是他们军队的将军，整个战斗主要受战斗计划的影响，战斗计划是在战斗开始之前制定的，比如说准备模式。

为了实现所需要的，我创建了一个接口IBattleUnit 并使事情变得非常简单：

public interface IBattleUnit
{
    void Move();
    void Attack();
    string Salute();
}

目前使用三种类型的单元就可以了，所以Archer.cs、Pikeman.cs 和Swordsman.cs 以几乎相同的方式实现接口：

public class Swordsman : IBattleUnit
{
    private Swordsman() {}

    public void Move()
    {
        //swordsman moves
    }

    public void Attack()
    {
        //swordsman attacks
    }

    public string Salute()
    {
        return "Swordsman at your service, master.";
    }
}

注意 private 构造函数，它是用于仅在Barracks 招募战斗单位的，这是通用工厂

public static class Barracks<T> where T : class, IBattleUnit
{
    private static readonly Func<T> UnitTemplate = Expression.Lambda<Func<T>>(
       Expression.New(typeof(T)), null).Compile();

    public static T Recruit()
    {
        return UnitTemplate();
    }
}

注意：空构造函数的预编译 lambda 表达式使（在我的机器上）单元创建更快，虽然军队可以变得非常大，但快速泛型创建正是我想要实现的目标。

因为已经涵盖了战斗需要开始的所有内容，BattlePlan 解释是唯一缺少的部分，所以我们来了：

public static class BattlePlan
{
    private static List<Type> _battleUnitTypes;
    private static List<Type> _otherInterfaceImplementors;
    //...

    private static Dictionary<string, string> _battlePlanPreferences;

    private static Type _preferedBattleUnit;
    private static Type _preferedTransportationUnit;
    //...

    static BattlePlan()
    {
        //read the battle plan from file (or whereever the plan init data originate from)
        //explore assemblies for interface implementors of all kinds
        //and finally fill in all fields
        _preferedBattleUnit = typeof (Archer);
    }

    public static Type PreferedBattleUnit
    {
        get
        {
            return _preferedBattleUnit;
        }
    }

    //... and so on

}

现在，如果您达到了这一点，您就会了解整个域 - 它甚至可以编译并且一切看起来都很明亮，直到...

到目前为止：我创建了一个控制台应用程序，添加了对上述内容的引用，并尝试从引擎盖下的内容中获利。 为了完整描述我的困惑，我首先注意到 IS WORKING：

• 如果我想让兵营给我一个特定的 BattleUnit，我可以实例化它，让它战斗、移动和敬礼。如果以这种方式进行实例化：

IBattleUnit unit = Barracks<Pikeman>.Recruit();

• 如果我想知道基于作战计划的首选单位是什么，我可以得到它，我可以询问它的AssemblyQualifiedName，我得到类型（实际上它是Archer，就像它留在BattlePlan) ，长话短说，当我打电话时，我得到了我所期望的：

Type preferedType = BattlePlan.PreferedBattleUnit;

---

在这里，当我希望 BattlePlan 为我提供一个 Type 而我只是将 Type 传递给 Barracks 以实例化某种单元时，VisualStudio2012（当前版本的更新器）阻止我并且不编译代码，而导致错误的代码是：

Type t = Type.GetType(BattlePlan.PreferedBattleUnit.AssemblyQualifiedName);
IBattleUnit u = Barracks<t>.Recruit();

无论我做什么，无论是传递t，还是传递为typeof(t)，或者尝试将其转换为IRepository……我仍然无法编译这样的代码，错误列表中有（至少）两个错误：

Error   1   Cannot implicitly convert type 't' to 'BattleUnits.cs.IBattleUnit' Program.cs
Error   2   The type or namespace name 't' could not be found (are you missing a using directive or an assembly reference?) Program.cs

---

所以对于实际问题：

1. 有什么方法可以将类型传递给 Barracks，而不必更改底层基础架构？
2. 或者我有什么设计上的错误？

---

过去两天我一直在谷歌上搜索，但唯一明确的方法是改变兵营，这实际上是我不想要的。

第 1 号编辑：在重新思考这个概念和所有内容时：IBattleUnit 最初被描述为每个单位都能够执行的一组核心战斗行动（我们希望它能够做到）就这样）。我不想介绍基类，只是因为我知道，可能会有GroundUnitBase 和FlyingUnitBase 抽象类，我们希望有清晰和合乎逻辑的设计......但绝对必须只有一个静态的Barracks。

仍然适用于 BattleUnits - 现在将一个基类放在我的眼中似乎可以改变代码可运行的事情，我正在尝试这一点......阅读，我写的东西让我思考@ 987654345@ 类甚至可能对设计没有帮助，但在某种程度上它的可编译性。所以这是我重新思考所写内容后的第一个想法。

Answer 1

你真的不需要Barracks 是通用的。 此解决方案不使用反射，因此效率更高：

public static class Barracks
{
    private static readonly IDictionary<Type, Func<IBattleUnit>> FactoryMethods = new Dictionary<Type, Func<IBattleUnit>>();

    public static void Register<T>(Func<IBattleUnit> factory) where T : IBattleUnit
    {
        FactoryMethods.Add(typeof(T), factory);
    }

    public static IBattleUnit Recruit<T>() where T : IBattleUnit
    {
        return Recruit(typeof (T));
    }

    public static IBattleUnit Recruit(Type type)
    {
        Func<IBattleUnit> createBattleUnit;
        if (FactoryMethods.TryGetValue(type, out createBattleUnit))
        {
            return createBattleUnit();
        }

        throw new ArgumentException();
    }
}

public class Swordsman : IBattleUnit
{
    static Swordsman()
    {
        Barracks.Register<Swordsman>(() => new Swordsman());
    }
}

Answer 2

public static class Barracks
{
    public static IBattleUnit Recruit(Type preferredType)
    {
        return (IBattleUnit)typeof(Barracks<>).MakeGenericType(preferredType).GetMethod("Recruit", BindingFlags.Public|BindingFlags.Static).Invoke(null,null);
    }
}

然后调用

Barracks.Recruit(BattlePlan.PreferredBattleUnit)

Answer 3

您可以使用反射来做到这一点，如下所示：

IBattleUnit unit = typeof(Barracks).GetMethod("Recruit").MakeGenericType(BattlePlan.PreferedBattleUnit).Invoke(null, null) as IBattleUnit;

Answer 4

如果您有PreferedBattleUnit 的实例，您只需使用dynamic 关键字。请看一下这个问题（John Skeet 的回答）：（编辑：这可能不是很有帮助，因为您的方法不是通用的）

Pass concrete object type as parameter for generic method

如果您没有该对象的实例，请查看以下问题（同样，John Skeet 回答）：

Generics in C#, using type of a variable as parameter

Answer 5

我的策略是创建一个Dictionary<Type, Barracks<IBattleUnit>>，假设您打算在尝试从它们检索之前定义所有兵营。这样你就可以通过键匹配并安全地施放。

这将要求兵营不是静态类。除非您有非常具体的原因，例如您正在管理的某种外部资源（甚至可以说是这样），否则您可能不需要静态类。

虽然为所有这些创建静态数据似乎会使一切变得更容易，但最终您会创建对可能更改的资源的依赖关系。如果你发明了另一种单元类型，你必须将它注册到军营，这与你不想制作基类的原因没有任何不同，如果你忘记了你会抛出异常，甚至 更糟，因为它违反了最小意外原则。