如何通过多个接口 "carry" 协变

Question

我有一个如下所示的界面结构：

最基本的级别是具有以下定义的 IDataProducer：

public interface IDataProducer<out T>
{
    IEnumerable<T> GetRecords();
}

和一个如下所示的 IDataConsumer：

public interface IDataConsumer<out T>
{
    IDataProducer<T> Producer { set; }
}

最后，我得到了一个从 IDataConsumer 派生的 IWriter，如下所示：

public interface IWriter<out T> : IDataConsumer<T>
{
    String FileToWriteTo { set; }

    void Start();
}

我想让 IWriter 的泛型类型 T 协变，这样我就可以实现一个工厂方法来创建可以处理不同对象的 Writers，而不必提前知道将返回什么类型。这是通过标记通用类型 "out" 实现的。问题是，由于这个原因，我在 IDataConsumer 上遇到编译错误：

Invalid variance: The type parameter 'T' must be contravariantly valid on 'IDataConsumer<T>.Producer'. 'T' is covariant.

我不太确定这是怎么回事。在我看来，泛型类型在整个接口链中都被标记为协变的，但我很可能并不完全理解协变是如何工作的。有人可以向我解释我做错了什么吗？

Answer 1

问题是您的 Producer 属性是只写的。也就是说，您实际上是在以逆变方式使用 T，通过将类型 T 上的泛型值传递给接口的实现者 ，而不是实施者将其传递出去。

我最喜欢 C# 语言设计团队处理泛型接口中的变体特性的方式之一是，用于表示协变和逆变类型参数的关键字与参数的使用方式是助记符。我总是很难记住 "covariant" 和 "contravariant" 这两个词的意思，但我从来没有遇到过 out T 和 in T 的意思。前者意味着你承诺只从接口获取 return T 值（例如方法 return 值或属性 getters），而后者意味着你承诺只接受T 值进入接口（例如方法参数或属性 setters）。

您为 Producer 属性.

提供 setter 违反了承诺

根据这些接口的实现方式，您可能需要 interface IDataConsumer<in T>。那至少会编译。 :) 只要 IDataConsumer<T> 实现真的只使用 T 值，那可能会起作用。没有更完整的例子很难说。

Answer 2

Peter 的回答是正确的。添加到它：它有助于尝试一些示例并查看出了什么问题。假设您最初拥有的代码是编译器允许的。然后我们可以说：

class TigerConsumer : IDataConsumer<Tiger> 
{
    public IDataProducer<Tiger> p;
    public IDataProducer<Tiger> Producer { set { p = value; } }
    ... and so on ...
}
class GiraffeProducer : IDataProducer<Giraffe> 
{ 
  public IEnumerable<Giraffe> GetRecords() { 
    yield return new Giraffe(); 
  }

TigerConsumer t = new TigerConsumer();
IDataConsumer<Mammal> m = t;        // compatible with IDataConsumer<Mammal>
m.Producer = new GiraffeProducer(); // compatible with IDataProducer<Mammal>
foreach(Tiger tiger in t.p.GetRecords()) 
  // And we just cast a giraffe to tiger

这里的每一步都是完全类型安全的，但程序显然是错误的。这些转换中的任何一个必须是非法的，或者其中一个接口对于协变是不安全的。我们希望所有这些转换都是合法的，因此我们必须检测您的接口声明中是否存在类型安全问题。

如何通过多个接口 "carry" 协变

How to "carry" covariance through multiple interfaces

c#

covariance