C# 如何扩展对象层次结构以容纳额外数据？

我在一个具有类层次结构的C#代码库中工作：

class Animal { Animal prey; }
class Mammal : Animal { Mammal[] livesAmicablyWith; }
class Lion : Mammal { }

请原谅这个愚蠢的例子

我想重新调整这个类层次结构的用途，使其能够以相同的对象格式表示，但这需要更多的数据。在我的理想世界中，它看起来是这样的：

class Animal { Animal prey; string moreAnimalData; }
class Mammal : Animal { Mammal[] livesAmicablyWith; string moreMammalData; }
class Lion : Mammal { string moreLionData; }

然而，我希望避免将成员添加到这个现有的层次结构中，因为它们充其量只是浪费空间，最坏的情况是容易引起bug的干扰

此外，我需要所有的原始功能，以继续工作！以下是我的想法：

class AnimalExtended : Animal {  }
class MammalExtended : Mammal {  
    public void UseLivesAmicablyWith()
    {
        foreach(Mammal m in livesAmicablyWith)
        {
            if(!(m is MammalExtended)
                throw new Exception();

            // use the MammalExtended
        }
    }
}
class LionExtended : Lion {  }

这里有什么建议吗？

我想这取决于您希望附加数据的“标准”程度。您可以简单地使用更多多态性来实现以下结果：

interface IExtendedData
{
    string GetMoreData<T>();
}

class ExtendedAnimal: Animal, IExtendedData
{
    public virtual string GetMoreData<T>()
    { 
        if (typeof(T) == typeof(Animal))
            return "Extra animal data";

        return String.Empty;
    }
}

class ExtendedMammal: Mammal, IExtendedData
{
    public override string GetMoreData<T>()
    { 
        if (typeof(T) == typeof(Mammal))
            return "Extra mammal data";

        return base.GetMoreData<Animal>();
    }
}

class ExtendedLion: Lion, IExtendedData
{
    public override string GetMoreData<T>()
    { 
        if (typeof(T) == typeof(Lion))
            return "Extra lion data";

        return base.GetMoreData<Mammal>();
    }
}

接口IExtendedData
{
字符串GetMoreData（）；
}
扩展类动物：动物，扩展数据
{
公共虚拟字符串GetMoreData（）
{ 
if（类型（T）=类型（动物））
返回“额外动物数据”；
返回字符串。空；
}
}
扩展类哺乳动物：哺乳动物，Iextendedata
{
公共重写字符串GetMoreData（）
{ 
if（类型（T）=类型（哺乳动物））
返回“额外哺乳动物数据”；
返回base.GetMoreData（）；
}
}
扩展类Lion:Lion，iextendedata
{
公共重写字符串GetMoreData（）
{ 
如果（类型（T）=类型（狮子））
返回“额外数据”；
返回base.GetMoreData（）；
}
}

在使用中，您可以动态强制转换到IExtendedData以不可知地获取额外数据：

var mammal = getLion(); // Returns a lion...possibly an ExtendedLion, but possibly not
var extended = mammal as IExtendedData;
if (extended != null)
{
    string mammalData = extended.GetMoreData<Mammal>();
    string lionData = extended.GetMoreData<Lion>();
}

var哺乳动物=getLion（）；//返回一个lion…可能是扩展lion，但可能不是
var extended=哺乳动物，如IExtendedData；
if（扩展！=null）
{
string=extended.GetMoreData（）；
字符串lionData=extended.GetMoreData（）；
}

从本质上讲，您试图处理的是多重继承，这当然不能在C#中实现（请参阅Stackoverflow上的大量Q）

你的选择包括：-

移动到接口：

IAnimal

、

IMammal

、

ILion

，并在引用这些项时停止使用类。现在可以创建丑陋的大组合类，但只能使用

IAnimal

或

IAnimalExtended

引用它，以便只有相关属性可见。更好地使用将不同逻辑特性分组的接口；可能是

ISocial

而不是

IAnimalExtended

其中

ISocial

定义了生物如何相互作用

使用组合而不是继承：

lionextend

将公开

喂养

和

社会性

的属性，这些属性不是在一些基本

动物

类中实现的，而是在处理一个问题的较小类中实现的

---

两者兼顾：使用接口，喜欢组合而不是继承。

我认为您选择的方法是合理的，并且会起作用。我会尝试在添加值时（假设以某种方式封装）而不是在使用值时进行类型检查（例如，添加到livesAmicablywith的哺乳动物）。它将使错误更容易捕获。

我认为这是一个很好的模式用例。你想的解决方案肯定是朝着这个方向的。

你在

if

行中缺少了一个括号。从我嘴里说出了这些话。@hunter:这是什么评论？这不是一个特别复杂的解决方案…它明确地解决了他不修改现有类层次结构的愿望，并且仍然允许他以一种相当不可知的方式（因此是泛型）选择获取扩展数据的类型。检查一下你在门口的态度…否则你在这里不会得到太多尊重。好的，伙计们，把它降低一个等级，否则国防部就得锁定一根柱子。还有，jrista，我嘲笑你的代言人。你的代言人就像你的颈胡子一样瘦小。代表不会让你成为比任何人都好的人。除了Jon Skeet，他真的比其他人都好。@Will:如果你真的是Skeet，随着他的代表和我的代表之间的距离不断增加，代表的评论将以指数增长的曲线同时变得有趣和可怕；P