如何为多级组合类设计继承

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何为多级组合类设计继承

【英文标题】：How to design inheritance for multilevel composition classes

【发布时间】：2015-10-15 16:00:41

【问题描述】：

我必须解决一个相当棘手的问题，我会尽力解释这个问题。我有一个复杂的对象，它有两级组合，不知何故，我应该为低级组合定义两个类，并在更高级别反映新类型。为了反映低构图的变化，我也在高层次上定义了两个类。

我正在使用抽象工厂方法来创建更高级别类的实例。所有类都是可序列化的。

下图中的 C 对应于更高级别的类，A 对应于低级类。 A类的对象由二级类的对象组成，它们又由C类的对象组成。

在抽象工厂方法中，我试图反序列化对象并作为父类返回。我收到与铸造相关的错误。但是，我认为设计中存在一些我无法弄清楚的基本问题。我知道父对象不能转换为子对象。

public class A 
    public virtual Double [] Prop1  get; set; 
    public virtual Double [] Prop2  get; set; 
  


  public class A1 : A 
    public override double[ ] Prop1 
      get 
        // implementation other than base class
      

      set 
        // implementation other than base class
      
    

  


  public class A2 : A 
    public override double[ ] Prop2 
      get 
        // implementation other than base class
      

      set 
        // implementation other than base class
      
    
  


  public class B 
    public virtual A A_obj  get; set; 
  


  public class B1 : B 

    public override A A_obj 
      get 
        // want to retun the object of A1
      

      set 
        // want to handle the object A1
      
    
  


  public class B2 : B 
    public override A A_obj 
      get 
        // want to retun the object of A2
      

      set 
        // want to handle the object A2
      
    
  


  public class C 
    public virtual B [] B_obj  get; set; 

  

  public class C1 : C 
    public override B[ ] B_obj 
      get 
        // want to retun the object of B1
      

      set 
        // want to handle the object B1
      
    
  

  public class C2 : C 
    public override B[ ] B_obj 
      get 
        // want to retun the object of B2
      

      set 
        // want to handle the object B2
      
    
  

【问题讨论】：

您期望从这个设计中遇到什么样的问题？它显示了一些常见的对象树（如标准的“汽车->引擎->零件”层次结构）......

我在 level1implementation 类中实现 level2Obj 时遇到问题。铸造相关问题。我不能将 level2Obj 转换为 level2Implementation1Obj 或 level2Implementation2Obj

您可能应该提出单独的问题或将此问题转换为编码问题。如果不查看minimal reproducible example，就无法真正了解您当前的问题。

【参考方案1】：

泛型可能是这里的方法。根据我对您帖子的解释，问题似乎是 B1 只能引用 A1 对象，B2 -> A2 和 C 对象的类似对象。

以下想法将确保您键入安全并消除强制转换的必要性：

    public abstract class A  ;
    public class A1 : A  ;
    public class A2 : A  ;

    public abstract class B<T> where T : A 
        public T A_obj  get; set; 
    ;
    public class B1 : B<A1>
     
    ;

    public class B2 : B<A2>
    
    ;

    public abstract class C<T, U> where T : B<U> where U : A
    
        public List<T> B_objs  get; private set; 

        public C() 
            B_objs = new List<T>();
        
    ;

    public class C1 : C<B1, A1>
    
    ;

    public class C2 : C<B2, A2>
    
    ;

    public static void Test()
    
        A1 a1 = new A1();
        B1 b1 = new B1();
        b1.A_obj = a1;

        A2 a2 = new A2();
        B2 b2 = new B2();
        b2.A_obj = a2;

        // The following line fails: cannot implicitly convert A1 to A2
        //b2.A_obj = a1;

        C1 c1 = new C1();
        c1.B_objs.Add(b1);

        // The following fails:
        // c1.B_objs.Add(b2);
    

【讨论】：

必须尝试以与上述相同的方式实现 C 类。我尝试遵循您建议的解决方案，它适用于 level2 类，并且在实现 level3 类时出现错误...

@User1551892 ：我已更新示例以包含 C 类。这要求 B 类在 C 的定义中具有通用组件。希望这对你有用。

非常感谢。还有一件事，如果你能回答的话。让所有这些类序列化是否简单？

@User1551892 : This 可能会有所帮助。