C＃工厂的通用继承

Question

对于这个基本问题，我深表歉意，但是我找不到任何文档。 也许是因为我不知道正确的术语。

类结构：

class D{}

abstract class A<T>{}
class B<T> : A<T> {}
class C : B<D> {}

我尝试创建一个返回C的工厂方法，而总返回类型必须为A。不幸的是，此实现将产生一个编译时错误，尽管继承结构似乎是协变的。

public A<T> FactoryMethod()
{
   return new C();
}

更具体地说，我试图建立一个工厂，该工厂能够根据输入值生成所有三个类，而必须获得通用功能。

public A<T> FactoryMethod(int i, Type K)
{
   if(i == 1)
      return new A<K>():

   if(i == 2)
      return new B<K>():

   if(i == 3)
      return new C():
}

更新

我必须创建三个对象，如下所示。

A<string> first = FactoryMethod(1, string);
A<int> second = FactoryMethod(2, int);
A<int> third = FactoryMethod(3, int);

Answer 1

在包含FactoryMethod的类的范围内， T是没有意义的。 您需要指定A的通用参数才能将其用作类型。

在这种情况下，由于C是B<D> ，而B<D>是A<D> ，那么您将使用A<D>作为返回类型。

对于第二个问题，如果使工厂方法通用，我想您可以得到想要的。

public class A<T> {}

public class B<T> : A<T> {}

public class C : B<D> {}

public class D {}

public class Test
{
    public static A<T> FactoryMethod<T>(int i)
    {
       if(i == 1)
          return new A<T>();
       if(i == 2)
          return new B<T>();
       if(i == 3)
          return (A<T>)(object)new C();
       return null;
    }

    public static void Main()
    {
        A<string> first = FactoryMethod<string>(1);
        A<int> second = FactoryMethod<int>(2);
        A<D> third = FactoryMethod<D>(3);
    }
}

因为C （ A<D> ）不可分配给某些A<T> （编译器不知道当T为D时总是会传递3 ），所以这不是类型安全的。

Answer 2

C是绑定类型A<D>的子类。 因此，以下内容是有效的：

public A<D> FactoryMethod()
{
   return new C();
}

因为我们可以肯定地说C是A<D> 。 但是C不是通用类型，并且不能转换为开放类型A<T> ，其中T是通用参数，因为T可以是任何类型。

但是，以下内容有效：

public A<T> FactoryMethod()
{
   return new B<T>();
}

由于B<T>也是开放的泛型类型，并且任何B<T>都是A<T> 。

---

根据您的更新，您可以将工厂方法编写为：

public A<T> FactoryMethod<T>(int i)
{
   if(i == 1)
      return new A<T>():
   if(i == 2)
      return new B<T>():
   if(i == 3) 
      return (A<T>)(object)new C():
      // The cast to object gets rid of compile time checking,
      // but will throw an InvalidCastExceptoin if T is not D
}

对于案例3来说，这个怪异的骇客有点丑陋。然后您将其称为：

A<string> first = FactoryMethod<string>(1);
A<int> second = FactoryMethod<int>(2);
A<int> third = FactoryMethod<int>(3); // InvalidCastException!

Answer 3

鉴于这种：

class D{}

class A<T>{}
class B<T> : A<T> {}
class C : B<D> {}
enum openT
{
    level1, level2
}

我认为您可能正在寻找：

public A<T> FactoryMethod<T>(openT i)
{
   if(i == openT.level1)
      return new A<T>():

   if(i == openT.level2)
      return new B<T>():

}

public A<D> FactoryMethod()
{
    return new C():
}

public static void Main()
{
    A<string> first = OpenFactoryMethod<string>(1);
    A<int> second = OpenFactoryMethod<int>(2);
    A<D> third = FactoryMethod();
}

请注意，A不能抽象，因为您正在尝试构造它。

但是，由于C是封闭类型，因此我看不到您真正想要完成的工作，因此您的工厂方法将永远无济于事。

更新

以下内容可能更接近您要寻找的内容：

public TAofT FactoryMethod<TAofT, T>() where TAofT : A<T>, new()
{
    return new TAofT():
}

public static void Main()
{
    A<string> first = FactoryMethod<A<string>, string>();
    A<int> second = FactoryMethod<B<int>, int>();
    A<D> third = FactoryMethod<C, D>();
}

但是工厂方法似乎是多余的，因为您可以这样做：

public static void Main()
{
    A<string> first = new A<string>();
    A<int> second = new B<int>();
    A<D> third = new C();
}

更新2

除非您真正想要的是：

public abstract class AEnum<T, T3> where T3 : B<T>, new()
{
    private static Func<A<T>> factoryMethod;

    public static readonly Level1 = new AEnum<T>(()=>new A<T>());
    public static readonly Level2 = new AEnum<T>(()=>new B<T>());
    public static readonly Level3 = new AEnum<T>(()=>new T3());

    protected AEnum(Func<A<T>> factoryMethod) { this.factoryMethod = factoryMethod; }

    public A<T> New() { return this.factoryMethod(); }
}

像这样使用：

public class DEnum : AEnum<D, C>
{
}

有：

public static void Main()
{
    A<D> first = DEnum.Level1.New();
    A<D> second = DEnum.Level2.New();
    A<D> third = DEnum.Level3.New();
}

但是您不能混合枚举类型，因为上面的类型被限制为D

或者您可以这样做：

public class OpenAEnum<T, T3> : AEnum<T, T3> where T3 : B<T3>
{
}

public class CInt : B<int> {}
public class Cstring : B<string> {}

有：

public static void Main()
{
    A<string> first = OpenAEnum<string, CString>.Level1.New();
    A<int> second = OpenAEnum<int, CInt>.Level2.New();
    A<D> third = OpenAEnum<D, C>.Level3.New();
}

您正在尝试做什么？