为不可变类型层次结构定义通用初始值设定项

Question

我想为一组“记录”类型定义一个接口和抽象基类。记录通常传递到另一个系统或从另一个系统传递，该系统将记录表示为字符串。因此，每个记录类都需要一个 Parse(string str) 方法和一个 ToString() 方法。记录类还需要定义比较相等性的方法，以及其他一些常见的实用方法。没有公共基础的示例记录类可能如下所示：

public class MyRecord : IEquatable<MyRecord>
{
    public string FieldA { get; private set; }
    public int FieldB { get; private set; }

    public MyRecord(string fieldA, int fieldB /* .. */) { }
    public static MyRecord Parse(string recordString) { /* .. */ }

    public override string ToString() { /* .. */  }
    public override int GetHashCode() { /* .. */ }
    public override bool Equals(object obj) { /* .. */ }
    public bool Equals(MyRecord other) { /* .. */ }
}

如果我可以将记录设计为不可变，它将简化使用场景。上面的类通过定义只读属性并在参数化构造函数或 Parse 方法中执行所有对象初始化来支持不变性。我特别没有公开默认构造函数。

我无法将此设计应用于具体记录类型可以继承的基记录类。具体来说，我需要一个通用的 Parse 方法，该方法可以实例化派生类型，而无需公开默认构造函数或部分构造的对象。到目前为止我的设计看起来像：

public interface IRecord { /* .. */ }

public abstract class RecordBase : IRecord
{
    public static TRecord Parse<TRecord>(string recordStr)
        where TRecord: RecordBase, new()
    {
        TRecord record = new TRecord();
        record.Initialize(recordStr);

        return record;
    }

    protected abstract void Initialize(string recordStr);
}

public class MyRecord : RecordBase, IEquatable<MyRecord>
{
    public string FieldA { get; private set; }
    public int FieldB { get; private set; }

    public MyRecord(string fieldA, int fieldB /* .. */) { /* .. */ }

    public override string ToString() { /* .. */  }
    public override int GetHashCode() { /* .. */ }
    public override bool Equals(object obj) { /* .. */ }
    public bool Equals(MyRecord other) { /* .. */ }

    protected MyRecord() { }
    protected override void Initialize(string recordStr) { /* .. */ }
}

但是，当我尝试调用 RecordBase.Parse(..) 时，编译器会抱怨，因为 MyRecord 的默认构造函数不是公开曝光。

所以我的问题是：

• 是否有更好的设计可以让我拥有不可变的记录类型以及通用的 Parse 初始值设定项？或者尝试在基类级别使用通用初始化 API 创建不可变类型层次结构是否存在固有缺陷？

Answer 1

为记录添加解析函数时会破坏 SRP。

1. 创建一个单独的解析器类。
2. 使用属性对其进行标记： [ParserFor(typeof(MyRecord))]
3. 创建一个 ParserService 类。
4. 使用反射扫描具有 ParserFor 属性的类型之后的所有加载的程序集。
5. 使用解析器服务解析并创建所有记录。

Answer 2

我认为您正在寻找工厂模式（从数据解析）和奇怪的重复模板模式（用于克隆/工厂能力）。

例如

abstract class Base<T> : IBase // IBase for common demoninator
{
    abstract T Parse(Stream data);
}

Derived : Base<Derived>
{

}

Answer 3

如果您保证非常小心，您也许可以使用 System.Runtime.Serialization.FormatterServices.GetUninitializedObject。但是，使用此方法需要保证所有 IRecord.Parse 实现都不会期望任何字段（根本）不为 null/0。