.NET 继承：从 MusiInherit/abstract 函数返回实现给定接口的类的实例

Question

我有一个包含抽象/MustInherit 方法的基类。我希望此方法返回实现给定接口的类的实例。

当我在派生类中实现该方法时，出现编译器错误，因为返回类型不匹配（即，在抽象类中，返回类型是接口的类型，而在派生类中，返回类型是实现接口的类）。

谁能为我澄清根本问题吗？我不太明白出了什么问题。特别是抽象方法指定的返回类型是一个接口，它不能被实例化，那么方法的实现一定要返回一个实现该接口的类的实例吗？也许我只是只见树木不见森林。

我可以通过使基类通用（并且我可以指定 T 必须实现我的接口）来解决这个问题，然后抽象方法将返回 T 的实例。但我不确定该解决方案。这似乎有点黑客，我不明白为什么我不能用直接继承来做到这一点。

Answer 1

我现在设想的代码方式是，您有一个抽象基类，其中包含一个方法 (GetFruit)，该方法返回一个我将称为 IFruit 的接口。在派生类中，您希望能够（从同一个 GetFruit 方法）返回实现 IFruit 接口的 Apple 对象。

然而，尽管这可能很方便，公共语言规范 (CLS) 不允许兼容语言支持返回类型协方差。这包括所有 .NET 语言，例如 VB.NET 和 C#。关于出现此限制的确切原因以及到底是什么造成了此限制，存在很多错误信息，但简单的答案是，您无法将派生类中方法的返回类型缩小为更具体的派生。

这意味着，即使 Apple 实现了 IFruit，您也无法在派生类中键入该方法来返回 Apple。重写的方法必须具有与其基类相同的返回值签名。 因此，对于从基类派生的所有类，每个方法都必须返回相同类型的对象 (IFruit)。只需更改派生类中方法的返回值与基类中方法的类型相同将解决您的问题。

您提到了使基类通用的可能性，虽然这可能会起作用，但它似乎引入了不必要的复杂性。使用我上面设计的示例，由于 Apple 完全实现了 IFruit 接口，因此您应该通过简单地返回 IFruit 来获得类型检查甚至智能感知的全部好处。 code> 来自派生类。

编辑：如果您愿意接受一些有点黑客的东西，您可以随时在派生类中重新声明该方法（通过将其标记为new或<代码>阴影）。这将允许您返回所需的任何类型的对象，而不管基类中方法的签名如何。但是，请记住，无法同时重新声明和重写方法，因此您并不是真正的多态。

Answer 2

这是您可以完成您所追求的任务的一种方法：

public interface ISomething {}
public class Something : ISomething {}

public abstract class Base
{
    public ISomething Method()
    {
        return DoMethod();
    }

    protected abstract ISomething DoMethod();
}

public class Derived : Base
{
    public new Something Method()
    {
        return (Something) DoMethod();
    }

    protected override ISomething DoMethod()
    {
        return null; //derived logic here
    }
}

问题是重写的方法被限制为与其基础方法具有完全相同的签名。假设您要创建一个实现 ISomething 的值类型，然后在 Derived 中专门进行重写以返回该值类型。现在，重写的方法返回一个实现接口的值类型，但是，从 Base 调用该方法时，您会期望获得接口形式的装箱值类型。如果派生调用在通过 Base 调用时返回未装箱的值，则调用代码将尝试访问它，就像它已装箱一样，从而导致失败。

Answer 3

从你的问题来看，你似乎有这样的事情：

public abstract class Base
{
    public abstract ISomeInterface Get();
}

public class Sub : Base
{
    public override SomeInterfaceImpl Get() { .. }
}

解决方案是保留基类的返回类型，即：

public override ISomeInterface Get()
{
    return new SomeInterfaceImpl();
}

Answer 4

只需将派生类中的方法的返回类型设置为接口即可。

例子：

abstract class Base
{
    public abstract IInterface YourMethod();
}

class Derived
{
    public override IInterface YourMethod()
    {
        return new TypeThatImplementsIInterface();
    }
}

Answer 5

您无法更改派生类中重载方法的返回类型。无论是在 C#、C++ 还是 VB.NET 中。保持原样，您可以返回实现该接口的类的实例。

原因是：抽象方法旨在用于仅在不同派生类的公共接口上工作的抽象算法。你所描述的只是抽象工厂的情况。您可以在这里找到详细的解释：

http://en.wikipedia.org/wiki/Abstract_factory_pattern