泛型集合可以防止添加派生对象吗

Question

给定一个类和一个子类

public class Base
{
  public string Name { get; set; }
}

public class Derived : Base
{
  public string Extra {get; set; }
}

还有一个通用列表

var list = new List<Base>();

我想防止这种情况发生：

var b = new Base { Name = "base" };
var d = new Derived { Name = "derived", Extra = "stuff" };

list.Add(b); // this is good
list.Add(d); // this is BAD

想要阻止这种情况的原因是列表将以丢失类型信息的方式进行序列化，然后重新序列化为List<Base>。从Base 派生的任何项目都需要向下转换为反序列化程序未知的类型（我当然不希望使用反射来查找从 Base 继承并具有“额外”属性的类）。也许我会努力解决这个问题，这可能会导致另一个问题。但是现在，我可以通过阻止派生对象添加到通用列表来避免这个问题吗？

Answer 1

public class UberStrongTypedList<T> : IList<T>
{
    private readonly IList<T> _list = new List<T>();

    public void Add(T item)
    {
        if (item.GetType() == typeof (T))
            _list.Add(item);
        else
            ;//some error
    }

    public void Clear()
    {
        _list.Clear();
    }

    //SNIP...
}

Answer 2

不，不能使用 C# 类型系统。继承的整个前提是派生对象可以被视为任何基类型（或接口）的实例。

您可以创建一个新集合，当尝试添加项目时，它会执行运行时检查以验证该类型是否与集合泛型类型精确匹配，但这是最好的你可以做。您将无法获得此约束的静态类型验证。

Answer 3

为什么不做一个简单的检查：

if(!obj is Derived)
{
   list.Add(obj);
}

如果你想与基类进行比较，那么你可以这样做：

if(obj != null && obj.GetType() == typeof(Base))
{
    list.Add(obj);
}

记住，这些检查无法阻止没有这些检查的代码将子类对象添加到列表中。您的另一个选择是创建您的自定义 List<T> 类，派生自 List<T> 并提供 new Add 方法，如 this answer. 中所述

Answer 4

子类列表：

private class Parent
{
    public int ID { get; set; }
}

private class Child : Parent
{

}

private class MyList : List<Parent>
{
    public new void Add(Parent item)
    {
        //runtime type check in case a Parent-derived object reaches here
        if (item.GetType() == typeof(Parent))
            base.Add(item);
        else
            throw new ArgumentException("List only supports Parent types");
    }

    [Obsolete("You can't add Child types to this list", true)]
    public void Add(Child item)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

static void Main(string[] args)
{
    var list = new MyList();
    list.Add(new Parent() { ID = 1 });
    list.Add(new Child() { ID = 2 }); //This gives a compiler error
}

请注意，带有 true 参数的 Obsolete 属性是导致编译器错误的原因。