如何避免在 C# 中进行类型检查以加载正确的 UI？

Question

我正在使用具有两种模式的 WinForms 构建一个简单的测验程序：

1) 编辑模式：用户可以在这里创建自己的问题

2）问答模式：用户需要回答问题的地方

目前有两种类型的问题：开放式（问题和自由文本框）和多项选择（问题和 4 个可能的答案）。

我为一个问题创建了一个抽象类：

public abstract class Question
{
    public string QuestionString { get; private set; }
    public Question(string q)
    {
        QuestionString = q;
    }
}

以及继承此类的 2 个子类：

public class OpenQuestion : Question
{
    public string CorrectAnswer { get; private set; }
    public OpenQuestion(string q, string a) : base(q)
    {
        CorrectAnswer = a;
    }
}
public class MultipleChoiceQuestion : Question
{
    public string[] Answers { get; private set; }
    public MultipleChoiceQuestion(string q, string[] ans) : base(q)
    {
        Answers = ans;
    }
}

我将所有创建的问题保存在List<Question> ，并最终以 JSON 格式保存在文本文件中。

我的问题是加载问题，如何加载正确的 UI？

对于开放式问题，会有一个带有问题和文本字段的标签来写答案，对于多项选择题，会有问题标签和 4 个单选按钮。

目前这就是我所做的：

public void LoadNextQuestion()
{
    Question q = GetCurrentQuestion(); // Just returning the current question to show
    if(q is OpenQuestion) // And here is the problematic part.
    {
        ShowOpenQuestion(q as OpenQuestion); // Load UI for open question
    }
    else if(q is MultipleChoiceQuestion)
    {
        ShowMultipleChoiceQuestion(q as MultipleChoiceQuestion); // Load UI for Multiple choice question
    }
}

有没有办法避免这种类型检查？ 因为在我看来它是错误的，如果我要添加另一种类型的问题，我将需要返回到此方法并为该类型添加另一个条件。

编辑对于 UI，我使用包含 UI 的面板，例如：

public void ShowOpenQuestion(OpenQuestion oq)
{
    openQuestionPanel.Visible = true;
    multipleChoicePanel.Visible = false; // Hide other question type panels, currently there is only one more
    openQuestionLabel.Text = oq.QuestionString;
    openQuestionInputField.Text = string.Empty;
}

提前致谢

Answer 1

类型检查是你的朋友。 不要与类型检查作斗争。 甚至有一种运动来添加/使用更多它。 充其量你可以让别人的代码为你做类型检查（比如函数调用解析）。

但是，在您给出的示例中，我没有看到很多问题。 如果有的话，如果你自己继续做这件事会很有好处，因为它会避免问题。 我什至想不出半打“问题类型”——所以这个列表不会像任何衡量标准一样长。

您可以做的第一件事是用 switch/case 替换那些 if/else。 他们最近获得了模式匹配能力。 事实上，基于类型的铸造和处理是添加的第一件事。 示例代码正好与您现在所做的有关。 如果使用 switch，则应该使用默认值来显示一些错误消息甚至抛出异常。 这就是您避免未来问题的方法（忘记为新类提供正确的代码。其他人通过不提供绘制功能而弄乱了继承）。

当然，通常可以用 Collection 替换 switch/Case。 Dictionary<type, DelegateThatTakesAnyQuestionInstance> 。 您必须在 Delegate 中进行手动转换（除非这里的协方差或逆方差帮助？），但您知道它匹配。 并且使用 Lambda 代替 Delegate 的命名函数，您甚至可以将整个代码与您定义的其他大型集合一起隐藏。 同样，没有匹配项应该给你一个通知，除非是例外。

我写这个的时候你没有指定你的编程环境。 但值得指出的是，如果您使用 WPF/UWP 并遵循 MVVM，那么有一个很好的帮手：我称它们为“类型目标数据模板”。 如果你在 View 中抛出一些随机类并且没有更高阶的东西适用，它会尝试找到一个匹配的模板来显示它。 使用TargetType 属性。

Answer 2

您可以稍微更新基础Question类并添加ShowQuestion方法，该方法将由继承者实现

public abstract class Question
{
    public string QuestionString { get; private set; }
    public Question(string q)
    {
        QuestionString = q;
    }

    public abstract void ShowQuestion();
}

但是此解决方案不允许您拆分问题的逻辑及其UI表示形式，您可能会考虑使用MVVM或MVP模式将UI和逻辑分开

Answer 3

一般而言，答案是通过以下方式应用信息隐藏和封装的面向对象设计原则：

• 让您的抽象Question类指定一个抽象方法，该方法为特定类型的问题呈现 UI 和
• 在每个具体子类中覆盖该方法，即OpenQuestion和MultipleChoiceQuestion 。

在更具体的层面上，关于这些方法应该如何呈现 UI 的“确切”答案取决于您使用的 UI 范例和框架。

• 关于UI范式，你需要决定是否使用MVVM（模型、视图、视图模型）、MVC（模型、视图、控制器）或其他方法。
• 假设这是一个桌面应用程序，在框架级别，您可以在 Windows 窗体和 WPF 之间进行选择，这两者都提供了不同的方法来以或多或少的优雅方式完成此操作。 对于 MVVM，我的选择是 WPF。
• 除了 Windows 窗体和 WPF 之间的基本选择之外，还有几个 UI 框架或库（例如，MVVMlight，仅举一例）提供强大的功能来解决 UI 编程的典型挑战（例如，事件、命令）。