如何防止具有公共派生类的抽象类在其他程序集中被继承？

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何防止具有公共派生类的抽象类在其他程序集中被继承？

【英文标题】：How to prevent an abstract class with public derived classes from being inherited in other assemblies?

【发布时间】：2012-03-12 16:43:05

【问题描述】：

我想写如下内容：

    internal class InternalData
    
    

    public class PublicData
    
    

    abstract internal class Base 
        internal Base()  

        private static InternalData CreateInternalDataFromPublicData(PublicData publicData)
        
            throw new NotImplementedException();
        

        abstract protected void DoProcess(InternalData internalData);

        public void Process(PublicData publicData)
        
            InternalData internalData = CreateInternalDataFromPublicData(publicData);
            DoProcess(internalData);
        
    

    public sealed class Derived : Base
    
        protected override void DoProcess(InternalData internalData)
        
            throw new NotImplementedException();
        
    

也就是说，Base 包含一些内部逻辑，不打算由我的程序集之外的类继承； Derived 可以从外部访问。 InternalData 还包含一些内部逻辑，因为它永远不会（并且应该）从外部使用，我也想将其设为内部。

当然，上面的代码不会编译，因为Base 的可访问性不应低于Derived。我可以将Base 设置为public，这很好，但这会导致另一个问题。 如果Base 是公开的，那么在其他程序集中可能会有一些ExternalDerived : Base。但是Base.DoProcess 接受InternalData 作为其参数，因此ExternalDerived 无法实现它（因为它不知道InternalData）。 内部无参数Base 构造函数阻止创建任何ExternalDerived 实例，因此没有人会实现ExternalDerived.DoProcess，也不需要公开InternalData，但编译器不知道。

如何重写上面的代码，以便有一个抽象的DoProcess(InternalData) 方法，而InternalData 类将是内部的？

【参考方案1】：

要使 InternalData 内部化，DoProcess 必须是 private 或 internal （或InternalAndProtected，但 C# 不支持此 CLR 功能）。不能是protected 或protected internal。

internal abstract DoProcess(InternalData internalData);

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我可能还会添加一个internal abstract void DoNotInheritFromThisClassInAnOutsideAssembly() 成员。这可以防止程序集之外的任何人从您的类继承，因为他们无法实现该成员并且他们会得到合理的编译器错误。但是您不能将 Base 类本身设为内部。

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我会考虑重构代码，这样你就没有通用的基类了。可能是通过使用一些internal 接口和组合。

【讨论】：

。我尝试 +2，但没有成功。

internal Base() 具有与 internal abstract void DoNotInheritFromThisClass() 相同的 IIUC 效果（即阻止其他程序集中的任何人创建可实例化的派生类）。我希望首先保护DoProcess，因为它纯粹是一个实现细节。

@penartur 只需将DoProcess 设为内部而不是受保护。然后您可以将InternalData 设为内部。

@CodeInChaos 抱歉没有说清楚。无论如何，我不希望任何人从我的Base 扩展（否则他们自欺欺人）。主要问题是我不希望任何人看到我的InternalData，除非他们使用反射。

【参考方案2】：

从 C# 7.2 开始，有 private protected 访问修饰符，这意味着“仅适用于同一程序集中的派生类”。

换句话说，它必须同时满足internal 和protected 的条件，不像protected internal 适用于internal 或protected。

您可以将基类的构造函数标记为private protected，从而有效地防止通过该构造函数在程序集外继承该类，同时仍允许在该程序集（以及该程序集的朋友）内继承。

所以，像这样的类：

public abstract BaseClass

    private protected BaseClass() 

在程序集外部有效地密封，而在程序集中仍然可以继承。

【参考方案3】：

闻起来你应该使用composition instead of inheritance。抱歉，这是一个非常模糊的答案。我现在正在考虑更多..

【讨论】：

您的链接无效。组合对我发布的确切代码示例有意义，但在我的实际代码继承中更有意义。基本上，我有一堂有很多私有方法和字段的课程；然后我需要扩展它 - 使一些私有方法受到保护，这导致了以下问题。在这里使用组合似乎会导致编写大量代码，毕竟，在我的真实案例中，Derived 实际上是Base 的一个特例。

修复了链接，反正它只是一个谷歌搜索。如果没有看到所有代码，很难更具体。是的，组合通常会导致编写更多代码，但这不一定是坏事。

数据类是没有方法的不可变 POCO 吗？

假设它是例如AbstractCar 和 Truck : AbstractCar，还有 public Run() 和 abstract protected RotateableWheel[] GetWheels()，我当然不希望其他程序集中的任何人知道 RotateableWheel 类（除非他们当然使用反射）。

是的，InternalData 是不可变的，虽然我看不出它有什么不同。

【参考方案4】：

基类型必须是可访问的，否则就不可能找出它的基。你的Base 直接来自System.Object，但是Derived 的用户怎么知道呢？它怎么知道Base 不是从另一个公共类型派生的，并且应该使该类型的成员可用？

如果你在Base internal 中标记了所有内容，除了类本身，你已经阻止了其他程序集对它做任何有用的事情。换句话说，如果您将DoProcess 设为内部，则可以防止InternalData 变为public。

是的，诚然，如果其他类尝试调用 DoProcess，这会导致您自己的程序集中出现错误。不幸的是，没有“可从同一程序集中的派生类访问”访问修饰符，只有“可从派生类访问”、“可从同一程序集访问”和“可从派生类访问并从同一程序集访问”。 （实际上，.NET 确实支持它，但 C# 不支持。）

【讨论】：

"基类型必须是可访问的，否则就无法找出它的基数" - 我明白了，将Base 公开就可以了为了我。您对 C# 中缺少适当的访问修饰符的解释确实有道理，到目前为止，这是最好的答案。尽管如此，通过internal Base() 可以看出没有人会在其他程序集中实现DoProcess，并且它的参数不需要公开，所以也许有一些解决方法。

正确，但要弄清楚这一点要困难得多，因为它还依赖于您自己的程序集中从Base派生的所有类都是sealed这一事实。

【参考方案5】：

将Base 设置为public。

public abstract class Base ...

更改 Base.DoProcess：

protected virtual void DoProcess<T>(T internalData)

    if (!(internalData is InternalData))
    
        throw new ArgumentOutOfRangeException("internalData");
    

更改 Derived.DoProcess：

protected override void DoProcess<T>(T internalData)

    base.DoProcess(internalData);
    // Other operations

【讨论】：

哇，这肯定是我从未想过的肮脏方式！我接受了你的回答，因为它似乎是唯一真正解决问题的答案，不过我最好还是接受 InternalData 的公开 :)

@penartur 您仍然没有解释是什么阻止您简单地将DoProcess 设为内部。 internal DoProcess 虽然不是最佳选择，但肯定比这个 hack 更干净。

正如我所说，我不会在我的代码中实现这个 hack，而是公开InternalData。至于你的问题，基本上是internal InternalData; internal DoProcess和public InternalData; protected DoProcess之间的选择；虽然如果有这样的选择我更喜欢internal InternalData; protected DoProcess，但在这两个中我更喜欢后者。

【参考方案6】：

其实很简单。您只需要派生类实现一个抽象的内部方法。库外的类将无法实现抽象方法，因此在编译时失败。

您的示例，简化为基本要素：

abstract internal class Base 
    internal protected abstract void DoProcess();

    public void Process() 
        DoProcess();
    


public sealed class Derived : Base 
    internal protected override void DoProcess() 
        throw new NotImplementedException();
    

【讨论】：

你试过编译你的代码吗？出于显而易见的原因，派生类不允许比基类更易于访问。无法从内部类派生公共类。

@penartur：这个例子不是很好，但是只要所有的类都是抽象的或密封的，这个技巧是可行的。