使用泛型进行多次调度

Posted 2023-03-31

【中文标题】使用泛型进行多次调度

【英文标题】：Multiple Dispatch with Generics

【发布时间】：2013-01-28 06:05:56

【问题描述】：

我试图通过提供使用泛型的工厂/构建器来抽象出我的接口实现。但是，我在运行时遇到了多个调度和 C# 泛型的问题，这看起来很奇怪。

基本场景是我定义了几个接口：

public interface IAddressModel



public interface IUserModel

然后我有一个工厂类来返回实际的实现：

public class Factory

    public T BuildModel<T>()
    
        return BuildModel(default(T));
    

    public object BuildModel(object obj)
    
        //this is here because the compiler will complain about casting T to
        //the first inteface parameter in the first defined BuildModel method
        return null;
    

    public IAddressModel BuildModel(IAddressModel iModel)
    
        //where AddressModel inherits from IAddressModel
        return new AddressModel();
    

    public IUserModel BuildModel(IUserModel iModel)
    
        //where UserModel inherits from IUserModel
        return new UserModel(); 
    

问题是当工厂被这样调用时：new Factory().BuildModel<IAddressModel>() 在运行时从泛型分派的 BuildModel(...) 方法始终是 T 的最小派生形式，在这种情况下始终是对象。

但是，如果您调用new Factory().BuildModel(default(IAddressModel));，则会调度正确的方法（很可能是因为这是在编译时完成的）。似乎使用泛型的动态分派不会检查最派生类型的方法，即使调用的方法应该是相同的，无论它是在编译时还是运行时完成。理想情况下，我想将 BuildModel(...) 方法设为私有，并且只公开通用方法。是否有另一种方法可以让动态调度在运行时调用正确的方法？我尝试将 BuildModel<>() 实现更改为 return BuildModel((dynamic)default(T)) 但这会引发运行时错误，即无法确定要分派的方法。有没有办法通过逆变和更多接口来做到这一点？

【问题讨论】：

你考虑过new Factory<IAddressModel>().BuildModel()吗？

@Bobson - 是的，我尝试将泛型移动到类级别而不是方法级别，这与运行时调度没有任何区别。

我不认为这是运行时与编译时的问题。据我所知，除非您使用dynamic，否则泛型都在编译时解析，就像常规类型一样。而且您不能使用dynamic，因为default(T) 将是null，因此它无法确定它应该是什么。我怀疑这就是为什么工厂的标准是使用switch...

【参考方案1】：

您也许可以根据参数类型 T 自己进行调度：

public class Factory

    private Dictionary<Type, Func<object>> builders = new Dictionary<Type, Func<object>>
    
         typeof(IAddressModel), BuildAddressModel ,
         typeof(IUserModel), BuildUserModel 
    ;

    public T Build<T>()
    
        Func<object> buildFunc;
        if (builders.TryGetValue(typeof(T), out buildFunc))
        
            return (T)buildFunc();
        
        else throw new ArgumentException("No builder for type " + typeof(T).Name);
    

    private static IAddressModel BuildAddressModel()
    
        return new AddressModel();
    

    private static IUserModel BuildUserModel()
    
        return new UserModel();
    

【参考方案2】：

代码的当前状态需要显式转换才能编译。

public T BuildModel<T>()

    return (T)BuildModel(default(T));

BuildModel 将 T 多态地视为一个对象。 BuildModel 不知道 T 是 IAddressModel 或 IUserModel，除非您定义了这样的限制：

public T BuildModel<T>() where T: IAddressModel
            
    Console.WriteLine(typeof(T));
    return (T)BuildModel(default(T));

现在，编译器有足够的信息来识别 T 是 IAddressModel。但是，您所追求的是让object 成为一个更加派生的参数（协变量），它不是类型安全的。换句话说，C# 不支持协变参数类型，因为它不是类型安全的。

您仍然可以通过条件逻辑实现类似工厂的行为：

    public T BuildModel<T>()
    
        T result = default(T);

        if (typeof(T) == typeof(IAddressModel))
            result = (T)BuildModel((IAddressModel)result);
        else if (typeof(T) == typeof(IUserModel))
            result = (T)BuildModel((IUserModel)result);

        return result;