C#继承设计模式问题答案

【问题标题】：C# inheritance design-pattern questionC#继承设计模式问题
【发布时间】：2010-12-06 20:41:43
【问题描述】：

我正在存储不同格式和长度的数据。我有一个类层次结构来表示这一点：

abstract class BaseDataFormat{ 
    abstract void InitalizeFromBytes(byte [] );
}

class DataFormat1 : BaseDataFormat{...}  // data stored in 3 bytes
class DataFormat2 : BaseDataFormat{...} /// data stored in 4 bytes

当我读取数据时（比如从字节 []），我需要知道长度（字节数）以适当地读取和创建相应的类型。 DataFormat1 和 DataFormat2 的长度不同，那么如何在运行时获取这些信息呢？即。

Fcn<DATAFORMATTYPE>(...)
 where DATAFORMATTYPE: BaseDataFormat, new();
{

DATAFORMATTYPE tmp = new DATAFORMATTYPE();
tmp.InitalizeFromBytes(ReadFromByteBuffer( ... someLength));

}

如何根据 DATAFORMATTYPE 对要读取的正确字节数进行编码？每个的长度感觉应该是数据格式类型的静态属性，但是静态属性不能被派生类覆盖，所以我不知道该怎么做。

长度可以编码为实例属性，但这似乎应该是在类级别（即静态）编码的知识。有没有设计模式可以解决这个问题？

谢谢

【问题讨论】：

标签： c# design-patterns inheritance static

【解决方案1】：

也许在BaseDataFormat 中有一个名为DataLength 的属性。要强制所有继承者设置一个值，请在 BaseDataFormat 的构造函数中获取长度，然后将该属性设置为数据长度。

例子：

abstract class BaseDataFormat
{ 
    BaseDataFormat(int dataLength)
    {
        DataLength = dataLength;
    }

    public int DataLength { get; private set; }
    abstract void InitalizeFromBytes(byte [] );
}

class DataFormat1 : BaseDataFormat
{
    public DataFormat1() : base(3)
    {
        // ...
    }
}

当然，它不是在静态级别，但它是强制所有继承者的东西。

另一种方法是如 VirtualBlackFox 建议的那样，用属性装饰类。唯一的问题是 AFAIK 你不能将属性强制到一个类上，就像抽象成员一样。

【讨论】：

【解决方案2】：

你怎么知道读取数据时要实例化哪个子类？从串行数据创建对象的更通用的解决方案是使用工厂模式。

这方面的一个例子是在：http://en.wikipedia.org/wiki/Factory_method_pattern#Encapsulation

【讨论】：

【解决方案3】：

我将为每个 DataFormat 构建 Factory 对象。或者也许让DataFormat 成为工厂，并调用实际的数据对象Datum 或类似的东西。然后你可以实例化工厂，并将字节缓冲区传递给它，它可以读取必要的字节并构造实际的数据对象。

【讨论】：

我喜欢这种方法。当您不想被实例化的细节束缚时的好模式；并且可以将字节缓冲区传递给它并让它弄清楚。
无论特定问题（在哪里存储字节数）的内部解决方案是什么，工厂模式都非常明显。

【解决方案4】：

如果您真的想要强制它是类的属性而不是实例的属性，那么最好在类上使用属性。

但是您需要从中构建缓存，因为与直接访问相比，反射非常慢。

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class)]
class ByteCountAttribute : Attribute
{
    public int Value { get; private set; }
    public ByteCountAttribute(int count)
    {
        Value = count;
    }
}

[ByteCount(5)]
class DataFormat1 : BaseDataFormat{}  // data stored in 3 bytes
[ByteCount(6)]
class DataFormat2 : BaseDataFormat{} /// data stored in 4 bytes

static Dictionary<Type, int> s_typeCache = new Dictionary<Type,int>();
public static int GetByteCount<T>() where T : BaseDataFormat
{
    int result;
    var type = typeof(T);
    if (!s_typeCache.TryGetValue(type, out result))
    {
        var atts = type.GetCustomAttributes(typeof(ByteCountAttribute), false);
        result = ((ByteCountAttribute)atts[0]).Value;
        s_typeCache.Add(type, result);
    }
    return result;
}

（代码没有错误管理，但可以工作）

正如 darkassassin93 所说，这种方法的一个问题是你不能强制它的存在，所以你必须证明这个属性是必要的，而不是编译器为你完成工作的抽象属性。

【讨论】：

【解决方案5】：

您所追求的称为通用值适配器。您可以定义一堆只公开某些常量的类，例如：

public static class Dimensions
{
  public readonly struct Two : IInteger
  {
    public int Value => 2;
  }

  public readonly struct Three : IInteger
  {
    public int Value => 3;
  }
}

然后，您可以定义一个将这些IInteger 类型之一作为类型参数的类，并在运行时简单地提取它们的值：

public class Vector<T, D>
  where D : IInteger, new()
{
  protected T[] data;

  public Vector()
  {
    data = new T[new D().Value];
  }
}

你可以用这个

var x = new Vector<float, Dimensions.Two>();

【讨论】：