与看起来像奇怪的递归模板模式的东西混淆

Question

我有一个由几个“水平”的元素组成的应用程序。有些元素是0..N子元素的父元素，它们本身是0..N其他元素的父元素。顶级类型没有父级，底级元素没有子级。换句话说，让三种类型：A，B和C.A的一个实例是B的多个实例的父亲，它们本身是C的多个实例的父亲。每个实例也有一个（强类型的）参考其父母。

我有几个父类中的方法是一样的，比如AddChild，RemoveChild，GetChildIndex等。我想为所有父类有一个基类，以便不为每个父类型重复这些方法。

这个想法是，当从父基类派生时，必须根据父类的类型提供子类型。

到目前为止，我想出了这个过于复杂的设计：

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> 
{ 
} 

但我发现了编译错误：

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 

我甚至不知道这是否可以编译或不因为课程相互依赖。难道我做错了什么 ？谢谢。

编辑：增加了未实现的方法和更新的错误列表。

EDIT：通过使子接口的基类，而不是一个接口，就像父类简化的例子。

编辑：其实只有一个基类被允许，所以我把孩子键入​​回接口而不是类。

编辑：如果我删除两个“where”约束中的任何一个，则错误全部消失。是因为他们相互依赖吗？

Answer 1

你目前的方法存在的问题是它依赖于某种奇怪的递归。这就像说：

• 一个孩子与父母
• 一个人，即父母与具有父
• 孩子一个人，那个孩子是有一个孩子父母的人其中有一位父母
• ...这不起作用！

如果你再仔细想想，父/子关系可分为两类：

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; } 
} 

虽然这可能工作，它看起来很复杂，因为在IParent类型paremeter P不使用，在IChild中未使用类型参数C。

但我认为我们走在正确的轨道上。如果你简化了接口和通用约束添加到ParentBase，你得到的东西更容易理解：

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>(); 
} 

有了这个设计，你有separated concerns：

• 父母的接口
• 为接口儿童
• 和基类实现

你的榜样工程：

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); 
    } 
} 

还有其他一些小的细节需要注意：

• 已发布的名单，其共同向来自实施使用接口IList<T>抽象
• 公共领域（如children在ParentBase）是不常见的，大多数人使用只读属性来封装列表本身