與看起來像奇怪的遞歸模板模式的東西混淆

Question

我有一個由幾個「水平」的元素組成的應用程序。有些元素是0..N子元素的父元素，它們本身是0..N其他元素的父元素。頂級類型沒有父級，底級元素沒有子級。換句話說，讓三種類型：A，B和C.A的一個實例是B的多個實例的父親，它們本身是C的多個實例的父親。每個實例也有一個（強類型的）參考其父母。

我有幾個父類中的方法是一樣的，比如AddChild，RemoveChild，GetChildIndex等。我想爲所有父類有一個基類，以便不爲每個父類型重複這些方法。

這個想法是，當從父基類派生時，必須根據父類的類型提供子類型。

到目前爲止，我想出了這個過於複雜的設計：

public interface IChild<TParent> where TParent : ParentBase<IChild<TParent>> 
{ 
    TParent Parent { get; set; } 
} 

public class ParentBase<TChild> where TChild : IChild<ParentBase<TChild>> 
{ 
    public List<TChild> Children; 
} 

public class A : ParentBase<B> 
{ 
} 

public class B : ParentBase<C>, IChild<A> 
{ 
} 

public class C : IChild<B> 
{ 
} 

但我發現了編譯錯誤：

Error CS0311 The type 'TemplateTest.IChild<TParent>' cannot be used as type parameter 'TChild' in the generic type or method 'ParentBase<TChild>'. There is no implicit reference conversion from 'TemplateTest.IChild<TParent>' to 'TemplateTest.IChild<TemplateTest.ParentBase<TemplateTest.IChild<TParent>>>'. Kbd2 C:\dev\Kbd2\TemplateTest.cs 6 Active 
Error CS0311 The type 'TemplateTest.ParentBase<TChild>' cannot be used as type parameter 'TParent' in the generic type or method 'IChild<TParent>'. There is no implicit reference conversion from 'TemplateTest.ParentBase<TChild>' to 'TemplateTest.ParentBase<TemplateTest.IChild<TemplateTest.ParentBase<TChild>>>'. Kbd2 C:\dev\Kbd2\TemplateTest.cs 11 Active 
Error CS0311 The type 'TemplateTest.B' cannot be used as type parameter 'TChild' in the generic type or method 'ParentBase<TChild>'. There is no implicit reference conversion from 'TemplateTest.B' to 'TemplateTest.IChild<TemplateTest.ParentBase<TemplateTest.B>>'. Kbd2 C:\dev\Kbd2\TemplateTest.cs 16 Active 
Error CS0311 The type 'TemplateTest.C' cannot be used as type parameter 'TChild' in the generic type or method 'ParentBase<TChild>'. There is no implicit reference conversion from 'TemplateTest.C' to 'TemplateTest.IChild<TemplateTest.ParentBase<TemplateTest.C>>'. Kbd2 C:\dev\Kbd2\TemplateTest.cs 20 Active 
Error CS1721 Class 'B' cannot have multiple base classes: 'ParentBase<C>' and 'IChild<A>' Kbd2 C:\dev\Kbd2\TemplateTest.cs 20 Active 
Error CS0311 The type 'TemplateTest.B' cannot be used as type parameter 'TParent' in the generic type or method 'IChild<TParent>'. There is no implicit reference conversion from 'TemplateTest.B' to 'TemplateTest.ParentBase<TemplateTest.IChild<TemplateTest.B>>'. Kbd2 C:\dev\Kbd2\TemplateTest.cs 24 Active 

我甚至不知道這是否可以編譯或不因爲課程相互依賴。難道我做錯了什麼 ？謝謝。

編輯：增加了未實現的方法和更新的錯誤列表。

EDIT：通過使子接口的基類，而不是一個接口，就像父類簡化的例子。

編輯：其實只有一個基類被允許，所以我把孩子鍵入​​回接口而不是類。

編輯：如果我刪除兩個「where」約束中的任何一個，則錯誤全部消失。是因爲他們相互依賴嗎？

Answer 1

你目前的方法存在的問題是它依賴於某種奇怪的遞歸。這就像說：

• 一個孩子與父母
• 一個人，即父母與具有父
• 孩子一個人，那個孩子是有一個孩子父母的人其中有一位父母
• ...這不起作用！

如果你再仔細想想，父/子關係可分爲兩類：

public interface IChild<P, C> where P : IParent<P, C> where C : IChild<P, C> { 
    P Parent { get; set; } 
} 

public interface IParent<P, C> where P : IParent<P, C> where C : IChild<P, C> { 
    IList<C> Children { get; } 
} 

雖然這可能工作，它看起來很複雜，因爲在IParent類型paremeter P不使用，在IChild中未使用類型參數C。

但我認爲我們走在正確的軌道上。如果你簡化了接口和通用約束添加到ParentBase，你得到的東西更容易理解：

public interface IChild<P> { 
    P Parent { get; set; } 
} 

public interface IParent<C> { 
    IList<C> Children { get; } 
} 

public class ParentBase<P, C> : IParent<C> where C : IChild<P> { 
    public IList<C> Children { get; } = new List<C>(); 
} 

有了這個設計，你有separated concerns：

• 父母的接口
• 爲接口兒童
• 和基類實現

你的榜樣工程：

public class A : ParentBase<A, B> { 
} 

public class B : ParentBase<B, C>, IChild<A> { 
    public A Parent { get; set; } 
} 

public class C : IChild<B> { 
    public B Parent { get; set; } 
} 

public class Demo { 
    public static void Test() { 
     var a = new A(); 
     var b = new B() { Parent = a }; 
     var c = new C() { Parent = b }; 
     a.Children.Add(b); 
     b.Children.Add(c); 
     System.Console.WriteLine(c.Parent.Parent == a); 
    } 
} 

還有其他一些小的細節需要注意：

• 已發佈的名單，其共同向來自實施使用接口IList<T>抽象
• 公共領域（如children在ParentBase）是不常見的，大多數人使用只讀屬性來封裝列表本身