是否可以避免沮丧？

Question

我有一些逻辑，它定义并使用一些用户定义的类型，如下所示：

class Word
{
  System.Drawing.Font font; //a System type
  string text;
}

class Canvass
{
  System.Drawing.Graphics graphics; //another, related System type
  ... and other data members ...
  //a method whose implementation combines the two System types
  internal void draw(Word word, Point point)
  {
    //make the System API call
    graphics.DrawString(word.text, word.font, Brushes.Block, point);
  }
}

在使用类型进行计算后（例如，定位每个 Word 实例），该逻辑间接使用一些 System API，例如通过调用 Canvass.draw 方法。

我想让这个逻辑独立于 System.Drawing 命名空间：主要是为了帮助单元测试（我认为单元测试的输出会更容易验证是否绘制 方法正在绘制到除真实的 System.Drawing.Graphics 实例之外的其他对象）。

为了消除逻辑对 System.Drawing 命名空间的依赖，我想声明一些新接口来充当 System.Drawing 类型的占位符，例如

interface IMyFont
{
}

interface IMyGraphics
{
  void drawString(string text, IMyFont font, Point point);
}

class Word
{
  IMyFont font; //no longer depends on System.Drawing.Font
  string text;
}

class Canvass
{
  IMyGraphics graphics;  //no longer depends on System.Drawing.Graphics
  ... and other data ...

  internal void draw(Word word, Point point)
  {
    //use interface method instead of making a direct System API call
    graphics.drawText(word.text, word.font, point);
  }
}

：我这样做了，然后不同的程序集可能有不同的 IMyFont 和 IMyGraphics 接口实现，例如……

class MyFont : IMyFont
{
  System.Drawing.Font theFont;
}

class MyGraphics : IMyGraphics
{
  System.Drawing.Graphics theGraphics;

  public void drawString(string text, IMyFont font, Point point)
  {

    //!!! downcast !!!

    System.Drawing.Font theFont = ((MyFont)font).theFont;

    //make the System API call
    theGraphics.DrawString(word.text, theFont, Brushes.Block, point);
  }
}

但是该实现需要向下转型，如上所示。

我的问题是，有没有办法在实现过程中不需要向下转型来做到这一点？“这个”，我的意思是“定义像 Word 和 Canvass 这样的 UDT” 不依赖于特定的具体系统 类型”？

另一种选择是抽象 UDT……

class Word
{
  //System.Drawing.Font font; //declared in a subclass of Word
  string text;
}

class Canvass
{
  //System.Drawing.Graphics graphics; //declared in a subclass of Canvass
  //concrete draw method is defined in a subclass of Canvass
  internal abstract void draw(Word word, Point point); 
}

但这也需要在子类的实现中进行向下转型。

我还考虑过使用双重调度习惯用法，但这取决于 API 中各种子类的命名。

或者，如果不使用接口或子类，是否有某种方法使用委托？

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--编辑：--

有两个可能的答案。

一种答案是使用泛型，正如下面“兰蒂斯爵士”答案所建议的，以及约翰·斯基特链接到的博客文章所建议的。 我怀疑这在大多数情况下都可以正常工作。 从我的角度来看，缺点是它意味着引入 TFont 作为模板参数：它不仅仅是像 Word 这样的类（它包含一个 Font 实例）需要成为通用类（例如 WordT）...它也是包含 WordT 的任何类（例如 Paragraph）现在还需要通过 TFont 参数（例如 ParagraphT）变得通用。 最终，程序集中的几乎每个类都变成了泛型类。 这确实保留了类型安全并避免了向下转换的需要...但是它有点丑陋，并且扰乱了封装的幻觉（“Font”是一个幻觉）不透明的实施细节）。

另一个答案是在用户类中使用映射或字典。 定义一个“句柄”类，而不是可重用库中的 Font，也不是抽象接口

public struct FontHandle
{
  public readonly int handleValue;
  FontHandle(int handleValue)
  {
    this.handleValue = handleValue;
  }
}

： Dictionary实例，将 FontHandle 值映射到 Font 实例。

Answer 1

首先，我想知道整个场景是不是有点做作； 您真的需要这种抽象级别吗？ 也许订阅YAGNI？

为什么您的 MyGraphics 只能与 MyFont 配合使用？ 它可以与 IFont 一起使用吗？ 这将是更好地使用界面，并且可以避免整个问题...

一个选项可能是重新设计一点，以便 IFont 仅描述字体的元数据（大小） 、字体等），并且您在具体的 MyGraphics 上有一些东西，例如：

[public|internal] MyFont GetFont(IFont font) {...} // or just Font

并且它成为图形的工作来进行翻译 - 所以然后使用类似的东西：

public void drawString(string text, IMyFont font, Point point)
{
    using(System.Drawing.Font theFont = GetFont(font))
    {
        theGraphics.DrawString(word.text, theFont, Brushes.Block, point);
    }
    // etc
}

当然，Point 可能也需要翻译；-p

Answer 2

您实际上是在说“我比编译器更了解 - 我知道它必然是 MyFont 的实例。” 此时，MyFont 和 MyGraphics 再次紧密耦合，这稍微减少了界面的要点。

MyGraphics 应该与任何 IFont 一起使用，还是仅与 MyFont 一起使用？ 如果您可以使其与任何 IFont 兼容，那就没问题了。 否则，您可能需要查看复杂的泛型以使其在编译时类型安全。 您可能会发现 我关于 Protocol Buffers 中泛型的帖子对于类似的情况很有用。

（侧面建议 - 如果您遵循命名约定（包括方法的 Pascal 大小写），您的代码将更符合 .NET 习惯。）

Answer 3

我目前不太了解 C# - 已经有一段时间了。 但是，如果您不想将所有内容都放在那里，则可能被迫使用泛型。

我可以只提供 Java 代码，但 C# 应该能够通过 where 关键字执行相同的操作。

使您的界面成为通用界面。 在 Java 中，这将是

IMyGraphics
然后 MyGraphics : IMyGraphics

然后重新定义 drawString 签名，将 T font 作为第二个参数，而不是 IMyFont. 这应该使您能够将

public void drawString(string text, MyFont font, Point point)

直接写入 MyGraphics 类中。

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在 C# 中，IMyGraphics 应该是公共接口 IMyGraphics其中 T:IMyFont，但我对此不是 100% 确定。

Answer 4

您不喜欢从 IFont 到 MyFont 的转换？ 您可以这样做：

interface IFont {
    object Font { get; }
}

class MyFont : IFont {
    object Font { get { return ...; } }
}

当然，您仍然需要在绘图方法中从 System.Object 转换为 System.Drawing.Font，但您刚刚消除了对特定的依赖类实现 (MyFont)。

public void DrawString(string text, IFont font, Point point)
{
    System.Drawing.Font f = (Font)font.Font;
    graphics.DrawString(text, f, Brushes.Block, point);
}