如何編寫指定創建邏輯的接口或抽象類？

Question

我有一個通用類，涉及可以從字符串反序列化的小部件。 通用類的實例將這些小部件之一的類型作為模板參數，然后從字符串創建這些小部件。 我希望使用C＃泛型的協方差屬性編寫類似WidgetUser<IWidget>代碼來處理可能是WidgetUser<RedWidget>或WidgetUser<BlueWidget> 。 問題是要從WidgetUser<T>內的字符串創建窗口小部件，我被迫添加new()作為保護。 這使WidgetUser<IWidget>成為無效類型。 目前，我有這樣的代碼：

interface IWidget
{
    // Makes this widget into a copy of the serializedWidget
    void Deserialize(string serializedWidget);
}
class WidgetUser<T> where T : IWidget, new()
{
    public void MakeAndUse(string serializedWidget)
    {
        var widget = new T();
        widget.Deserialize(serializedWidget);
        Use(widget);
    }
}

使用此代碼，我可以使WidgetUser<BlueWidget>很好，因為BigWidget滿足new() 。 我不能編寫WidgetUser<IWidget>因為不能保證IWidget實例（或等效的抽象類）可以與new() 。 解決方法可能是這樣的：

abstract class WidgetUser
{
    public abstract void MakeAndUse();
}

class WidgetUser<T> : WidgetUser
    where T : IWidget, new() 
{ 
    /* same as before but with an 'override' on MakeAndUse */ 
}

使用此代碼，我可以創建一個WidgetUser<BlueWidget>然后編寫僅處理WidgetUser代碼。 我可以用類似的代碼使用抽象類BaseWidget代替IWidget來完成幾乎相同的事情。 這是功能性的，但是我懷疑還有一種更直接的方法不會強迫我定義一個虛擬類。 如何在不創建偽類或額外工廠的情況下將意圖傳達給類型系統。 我只想要一個說“您可以從字符串中制作一個”的界面。

TL; DR：是否可以通過某種方法編寫接口或抽象類，使我可以從字符串創建實例，但不需要我以new()作為WidgetUser<T>的保護WidgetUser<T> ？

Answer 1

我將實現WidgetFactory並調用WidgetFactory.Create<T>(serializedWidget)以避免使用new T()

Answer 2

這里的問題是您的Deserialize()方法應該是靜態方法。 因此，它不應該是IWidget本身的成員-它應該是Factory接口的成員，或者應該是具體Widget類的靜態成員，而該Widget類是從具體factory方法調用的。 我在下面顯示后一種方法。

（或者，您可以使用Func<IWidget>委托來指定它，但更常見的是提供完整的工廠接口。）

因此，我建議您創建工廠界面：

interface IWidgetFactory
{
    IWidget Create(string serialisedWidget);
}

然后從IWidget刪除Deserialize() ：

interface IWidget
{
    // .. Whatever
}

然后將靜態Deserialize()方法添加到IWidget每個具體實現中：

class MyWidget: IWidget
{
    public static MyWidget Deserialize(string serializedWidget)
    {
        // .. Whatever you need to deserialise into myDeserializedObject
        return myDeserializedObject;
    }

    // ... Any needed IWidget-implementing methods and properties.
}

然后使用具體小部件類中的靜態Deserialize()方法為具體小部件類實現工廠：

sealed class MyWidgetFactory : IWidgetFactory
{
    public IWidget Create(string serialisedWidget)
    {
        return MyWidget.Deserialize(serialisedWidget);
    }
}

然后向您的WidgetUser類添加一個構造函數，該構造函數接受IWidgetFactory並在MakeAndUse()使用它：

class WidgetUser
{
    public WidgetUser(IWidgetFactory widgetFactory)
    {
        this.widgetFactory = widgetFactory;
    }

    public void MakeAndUse(string serializedWidget)
    {
        var widget = widgetFactory.Create(serializedWidget);
        Use(widget);
    }

    private readonly IWidgetFactory widgetFactory;
}

請注意，在這種情況下，您不再需要WidgetUser的type參數，因此已將其刪除。

然后，當您創建WidgetUser您必須提供一個工廠：

var widgetUser = new WidgetUser(new MyWidgetFactory());

...

widgetUser.MakeAndUse("MySerializedWidget1");
widgetUser.MakeAndUse("MySerializedWidget2");

通過工廠可帶來更大的靈活性。

例如，假設您的序列化方案包括一種從序列化的字符串中分辨出它是哪種小部件的方法。 為了簡單起見，假設它是"[MyWidget]"則以"[MyWidget]"開頭；如果是MyWidget ，則以["MyOtherWidget"] MyOtherWidget 。

然后，您可以實現一個充當“虛擬構造函數”的工廠，該工廠可以在給定序列化字符串的情況下創建任何類型的小部件，如下所示：

sealed class GeneralWidgetFactory: IWidgetFactory
{
    public IWidget Create(string serialisedWidget)
    {
        if (serialisedWidget.StartsWith("[MyWidget]"))
            return myWidgetFactory.Create(serialisedWidget);
        else if (serialisedWidget.StartsWith("[MyOtherWidget]"))
            return myOtherWidgetFactory.Create(serialisedWidget);
        else
            throw new InvalidOperationException("Don't know how to deserialize a widget from: " + serialisedWidget);

    }

    readonly MyWidgetFactory      myWidgetFactory      = new MyWidgetFactory();
    readonly MyOtherWidgetFactory myOtherWidgetFactory = new MyOtherWidgetFactory();
}

請注意，這通常不是執行操作的最佳方法-最好使用諸如Autofac之類的依賴容器來管理此類操作。