在 C# 中控制对内部集合的访问 - 需要模式

Question

这有点难以解释，我希望我的英语足够：

我有一个类“A”，它应该维护类“B”的对象列表（如私有列表）。 “A”类消费者应该能够将项目添加到列表中。 将项目添加到列表后，消费者不应该能够再次修改它们，更不用说他不应该能够修改列表本身（添加或删除项目）。 但他应该能够枚举列表中的项目并获取它们的值。 有一个模式吗？ 你会怎么做？

如果问题不够清楚，请告诉我。

Answer 1

为了防止编辑列表或其项目，您必须使它们不可变，这意味着您必须在每次请求时返回元素的新实例。

请参阅 Eric Lippert 的优秀系列“C# 中的不变性”：http: //blogs.msdn.com/ericlippert/archive/tags/Immutability/C_2300_/default.aspx（您必须向下滚动一点）

Answer 2

正如许多答案所示，有很多方法可以使集合本身不可变。

需要付出更多努力来保持集合成员的不可变性。 一种可能性是使用外观/代理（抱歉不够简洁）：

class B
{
    public B(int data) 
    { 
        this.data = data; 
    }

    public int data
    {
        get { return privateData; }
        set { privateData = value; }
    }

    private int privateData;
}

class ProxyB
{
    public ProxyB(B b)   
    { 
        actual = b; 
    }

    public int data
    {
        get { return actual.data; }
    }

    private B actual;
}

class A : IEnumerable<ProxyB>
{
    private List<B> bList = new List<B>();

    class ProxyEnumerator : IEnumerator<ProxyB>
    {
        private IEnumerator<B> b_enum;

        public ProxyEnumerator(IEnumerator<B> benum)
        {
            b_enum = benum;
        }

        public bool MoveNext()
        {
            return b_enum.MoveNext();
        }

        public ProxyB Current
        {
            get { return new ProxyB(b_enum.Current); }
        }

        Object IEnumerator.Current
        {
            get { return this.Current; }
        }

        public void Reset()
        {
            b_enum.Reset();
        }

        public void Dispose()
        {
            b_enum.Dispose();
        }
    }

    public void AddB(B b) { bList.Add(b); }

    public IEnumerator<ProxyB> GetEnumerator()
    {
        return new ProxyEnumerator(bList.GetEnumerator());
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return this.GetEnumerator();
    }
}

此解决方案的缺点是调用者将迭代 ProxyB 对象的集合，而不是他们添加的 B 对象。

Answer 3

目前尚不清楚您是否还需要 B 实例本身在添加到列表后保持不变。 您可以在这里玩点小把戏，为 B 使用只读接口，并仅通过列表公开这些接口。

internal class B : IB
{
    private string someData;

    public string SomeData
    {
        get { return someData; }
        set { someData = value; }
    }
}

public interface IB
{
    string SomeData { get; }
}

Answer 4

编辑：添加了对版本上下文的支持。 调用者只能在版本上下文中添加元素。 您还可以强制要求在实例的生命周期内只能创建一个版本上下文。

---

使用封装，您可以定义任何策略集来访问内部私有成员。 以下示例是您需求的基本实现：

namespace ConsoleApplication2
{
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Collections;

    class B
    {
    }

    interface IEditable
    {
        void StartEdit();
        void StopEdit();
    }

    class EditContext<T> : IDisposable where T : IEditable
    {
        private T parent;

        public EditContext(T parent)
        {
            parent.StartEdit();
            this.parent = parent;
        }

        public void Dispose()
        {
            this.parent.StopEdit();
        }
    }

    class A : IEnumerable<B>, IEditable
    {
        private List<B> _myList = new List<B>();
        private bool editable;

        public void Add(B o)
        {
            if (!editable)
            {
                throw new NotSupportedException();
            }
            _myList.Add(o);
        }

        public EditContext<A> ForEdition()
        {
            return new EditContext<A>(this);
        }

        public IEnumerator<B> GetEnumerator()
        {
            return _myList.GetEnumerator();
        }

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return this.GetEnumerator();
        }

        public void StartEdit()
        {
            this.editable = true;
        }

        public void StopEdit()
        {
            this.editable = false;
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            A a = new A();
            using (EditContext<A> edit = a.ForEdition())
            {
                a.Add(new B());
                a.Add(new B());
            }

            foreach (B o in a)
            {
                Console.WriteLine(o.GetType().ToString());
            }

            a.Add(new B());

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

Answer 5

您基本上希望避免泄露对 B 类项目的引用。 这就是为什么您应该复制这些项目。

我认为这可以通过 List 对象的 ToArray() 方法来解决。 如果您想防止更改，则需要创建列表的深层副本。

一般来说：大多数时候，不值得通过复制来强制执行良好行为，尤其是当您还编写消费者时。

Answer 6

public class MyList<T> : IEnumerable<T>{

    public MyList(IEnumerable<T> source){
        data.AddRange(source);
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator(){
        return data.Enumerator();
    }

    private List<T> data = new List<T>();
}

缺点是消费者可以修改从枚举器获取的项目，解决方案是对私有 List进行深度复制。

Answer 7

我能想到的最简单的方法是返回 只读版本如果不再允许编辑，则为基础集合。

public IList ListOfB
{
    get 
    {
        if (_readOnlyMode) 
            return listOfB.AsReadOnly(); // also use ArrayList.ReadOnly(listOfB);
        else
            return listOfB;
    }
}

但就我个人而言，我不会向客户端公开底层列表，而只是提供添加、删除和枚举 B 实例的方法。

Answer 8

哇，对于一个简单的问题，这里有一些过于复杂的答案。

拥有一个私有 List

拥有一个 public void AddItem(T item) 方法 - 每当您决定让它停止工作时，就让它停止工作。 您可以抛出异常，也可以让它默默地失败。 取决于你在那里发生了什么。

有一个 public T[] GetItems() 方法，返回 _theList.ToArray()