Jak napisać generyczną klasę kontenera, która implementuje dany interfejs w C#?

Kontekst:. NET 3.5, VS2008. Nie jestem pewien co do tytułu tego pytania, więc zapraszam do komentowania tytułu również: -)

Oto scenariusz: mam kilka klas, powiedzmy Foo i Bar, wszystkie implementują następujący interfejs:

public interface IStartable
{
    void Start();
    void Stop();
}

A teraz chciałbym mieć klasę kontenera, która w swoim konstruktorze otrzymuje jako argument wartość IEnumerable. Ta klasa z kolei powinna również implementować interfejs IStartable:

public class StartableGroup : IStartable // this is the container class
{
    private readonly IEnumerable<IStartable> startables;

    public StartableGroup(IEnumerable<IStartable> startables)
    {
        this.startables = startables;
    }

    public void Start()
    {
        foreach (var startable in startables)
        {
            startable.Start();
        }
    }

    public void Stop()
    {
        foreach (var startable in startables)
        {
            startable.Stop();
        }
    }
}
Więc moje pytanie brzmi:: Jak mogę to zrobić bez ręcznego pisania kodu i bez generowania kodu? Innymi słowy, chciałbym mieć coś takiego jak poniżej.
var arr = new IStartable[] { new Foo(), new Bar("wow") };
var mygroup = GroupGenerator<IStartable>.Create(arr);
mygroup.Start(); // --> calls Foo's Start and Bar's Start

Ograniczenia:

  • brak generowania kodu (tzn. brak rzeczywistego kodu tekstowego w czasie kompilacji)
  • interfejs ma tylko metody void, z argumentami lub bez

Motywacja:

  • mam dość dużą aplikację, z dużą ilością wtyczek różnych interfejsów. Ręcznie pisanie klasy "group container" dla każdego interfejsu "przeciąża" projekt klasami
  • Ręczne pisanie kodu jest podatne na błędy
  • wszelkie dodatki lub aktualizacje podpisu interfejsu IStartable doprowadzą do (ręcznych) zmian w klasie "group container"
  • Nauka

Rozumiem, że muszę użyć reflection tutaj, ale wolałbym użyć solidnego frameworka (jak Castle ' s DynamicProxy lub RunSharp ) do zrobienia okablowania dla ja.

Jakieś pomysły?
Author: Ron Klein, 2009-05-11

7 answers

To nie jest ładne, ale wydaje się działać:

public static class GroupGenerator
{
    public static T Create<T>(IEnumerable<T> items) where T : class
    {
        return (T)Activator.CreateInstance(Cache<T>.Type, items);
    }
    private static class Cache<T> where T : class
    {
        internal static readonly Type Type;
        static Cache()
        {
            if (!typeof(T).IsInterface)
            {
                throw new InvalidOperationException(typeof(T).Name
                    + " is not an interface");
            }
            AssemblyName an = new AssemblyName("tmp_" + typeof(T).Name);
            var asm = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(
                an, AssemblyBuilderAccess.RunAndSave);
            string moduleName = Path.ChangeExtension(an.Name,"dll");
            var module = asm.DefineDynamicModule(moduleName, false);
            string ns = typeof(T).Namespace;
            if (!string.IsNullOrEmpty(ns)) ns += ".";
            var type = module.DefineType(ns + "grp_" + typeof(T).Name,
                TypeAttributes.Class | TypeAttributes.AnsiClass |
                TypeAttributes.Sealed | TypeAttributes.NotPublic);
            type.AddInterfaceImplementation(typeof(T));

            var fld = type.DefineField("items", typeof(IEnumerable<T>),
                FieldAttributes.Private);
            var ctor = type.DefineConstructor(MethodAttributes.Public,
                CallingConventions.HasThis, new Type[] { fld.FieldType });
            var il = ctor.GetILGenerator();
            // store the items
            il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            il.Emit(OpCodes.Stfld, fld);
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            foreach (var method in typeof(T).GetMethods())
            {
                var args = method.GetParameters();
                var methodImpl = type.DefineMethod(method.Name,
                    MethodAttributes.Private | MethodAttributes.Virtual,
                    method.ReturnType,
                    Array.ConvertAll(args, arg => arg.ParameterType));
                type.DefineMethodOverride(methodImpl, method);
                il = methodImpl.GetILGenerator();
                if (method.ReturnType != typeof(void))
                {
                    il.Emit(OpCodes.Ldstr,
                        "Methods with return values are not supported");
                    il.Emit(OpCodes.Newobj, typeof(NotSupportedException)
                        .GetConstructor(new Type[] {typeof(string)}));
                    il.Emit(OpCodes.Throw);
                    continue;
                }

                // get the iterator
                var iter = il.DeclareLocal(typeof(IEnumerator<T>));
                il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
                il.Emit(OpCodes.Ldfld, fld);
                il.EmitCall(OpCodes.Callvirt, typeof(IEnumerable<T>)
                    .GetMethod("GetEnumerator"), null);
                il.Emit(OpCodes.Stloc, iter);
                Label tryFinally = il.BeginExceptionBlock();

                // jump to "progress the iterator"
                Label loop = il.DefineLabel();
                il.Emit(OpCodes.Br_S, loop);

                // process each item (invoke the paired method)
                Label doItem = il.DefineLabel();
                il.MarkLabel(doItem);
                il.Emit(OpCodes.Ldloc, iter);
                il.EmitCall(OpCodes.Callvirt, typeof(IEnumerator<T>)
                    .GetProperty("Current").GetGetMethod(), null);
                for (int i = 0; i < args.Length; i++)
                { // load the arguments
                    switch (i)
                    {
                        case 0: il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); break;
                        case 1: il.Emit(OpCodes.Ldarg_2); break;
                        case 2: il.Emit(OpCodes.Ldarg_3); break;
                        default:
                            il.Emit(i < 255 ? OpCodes.Ldarg_S
                                : OpCodes.Ldarg, i + 1);
                            break;
                    }
                }
                il.EmitCall(OpCodes.Callvirt, method, null);

                // progress the iterator
                il.MarkLabel(loop);
                il.Emit(OpCodes.Ldloc, iter);
                il.EmitCall(OpCodes.Callvirt, typeof(IEnumerator)
                    .GetMethod("MoveNext"), null);
                il.Emit(OpCodes.Brtrue_S, doItem);
                il.Emit(OpCodes.Leave_S, tryFinally);

                // dispose iterator
                il.BeginFinallyBlock();
                Label endFinally = il.DefineLabel();
                il.Emit(OpCodes.Ldloc, iter);
                il.Emit(OpCodes.Brfalse_S, endFinally);
                il.Emit(OpCodes.Ldloc, iter);
                il.EmitCall(OpCodes.Callvirt, typeof(IDisposable)
                    .GetMethod("Dispose"), null);
                il.MarkLabel(endFinally);
                il.EndExceptionBlock();
                il.Emit(OpCodes.Ret);
            }
            Cache<T>.Type = type.CreateType();
#if DEBUG       // for inspection purposes...
            asm.Save(moduleName);
#endif
        }
    }
}
 27
Author: Marc Gravell,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2009-05-12 06:53:32

To nie jest tak czysty interfejs jak rozwiązanie oparte na odbiciu, ale bardzo prostym i elastycznym rozwiązaniem jest stworzenie metody ForAll w ten sposób:

static void ForAll<T>(this IEnumerable<T> items, Action<T> action)
{
    foreach (T item in items)
    {
        action(item);
    }
}

I można nazwać tak:

arr.ForAll(x => x.Start());
 4
Author: ICR,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2009-05-11 16:19:20

Możesz podklasować List<T> lub inną klasę kolekcji i użyć ograniczenia typu ogólnego where, aby ograniczyć typ T do klasy IStartable.

class StartableList<T> : List<T>, IStartable where T : IStartable
{
    public StartableList(IEnumerable<T> arr)
        : base(arr)
    {
    }

    public void Start()
    {
        foreach (IStartable s in this)
        {
            s.Start();
        }
    }

    public void Stop()
    {
        foreach (IStartable s in this)
        {
            s.Stop();
        }
    }
}

Możesz również zadeklarować klasę w ten sposób, jeśli nie chcesz, aby była to klasa generyczna wymagająca parametru type.

public class StartableList : List<IStartable>, IStartable
{ ... }

Twój przykładowy kod użycia będzie wyglądał mniej więcej tak:

var arr = new IStartable[] { new Foo(), new Bar("wow") };
var mygroup = new StartableList<IStartable>(arr);
mygroup.Start(); // --> calls Foo's Start and Bar's Start
 2
Author: Brian Ensink,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2009-05-11 12:51:46

Automapper jest dobrym rozwiązaniem. Polega na LinFu poniżej, aby utworzyć instancję, która implementuje interfejs, ale dba o niektóre z uwodnienia i mixins pod nieco płynne api. Autor LinFu twierdzi, że jest on w rzeczywistości znacznie lżejszy i szybszy niż Castle ' S Proxy.

 2
Author: Maslow,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2009-11-19 16:52:19

Możesz poczekać na C # 4.0 i użyć dynamicznego wiązania.

To świetny pomysł - musiałem go wdrożyć do IDisposable kilka razy; kiedy chcę wiele rzeczy do usunięcia. Należy jednak pamiętać o tym, jak błędy będą obsługiwane. Powinno się logować i uruchamiać inne itp... Potrzebowałbyś kilku opcji, żeby dać lekcję.

Nie jestem zaznajomiony z DynamicProxy i jak można go tutaj użyć.

 0
Author: TheSoftwareJedi,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2009-05-11 12:19:41

Możesz użyć klasy "List" i ich metody "ForEach".

var startables = new List<IStartable>( array_of_startables );
startables.ForEach( t => t.Start(); }
 0
Author: TcKs,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2009-05-11 12:44:21

Jeśli dobrze rozumiem, prosisz o implementację "GroupGenerator".

Bez żadnego prawdziwego doświadczenia z CastleProxy moim zaleceniem byłoby użycie GetMethods (), aby uzyskać początkowe metody wymienione w interfejsie, a następnie utworzyć nowy typ w locie za pomocą Reflection.Emit z nowymi metodami, które wyliczają przez obiekty i wywołują każdą odpowiadającą im metodę. Wydajność nie powinna być taka zła.

 0
Author: Robert Venables,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2009-05-11 12:52:07