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c# - 自动生成不可变类和匹配的构建器类

coder 2024-05-28 原文

有哪些工具/库可以采用结构并自动生成不可变包装器以及用于增量构建新实例的“构建器”类？

示例输入:

struct Foo
{
    public int apples;
    public int oranges;
    public Foo Clone() {return (Foo) base.MemberwiseClone();}
}

示例输出:

public class ImmutableFoo // could probably be a struct
{
    private Foo snapshot;
    internal ImmutableFoo(Foo value) { this.snapshot = value; }
    public FooBuilder Builder() { return new FooBuilder(snapshot); }
    public int Apples { get { return snapshot.apples; } }
    public int Oranges { get { return snapshot.oranges; } }
}

public class FooBuilder
{
    private Foo state;

    public int Apples { get { return state.apples; } set { state.apples = value; } }
    public int Oranges { get { return state.oranges; } set { state.oranges = value; } }

    public FooBuilder() { }

    internal FooBuilder(Foo toCopy) { state = toCopy.Clone(); }

    public ImmutableFoo Build()
    {
        ImmutableFoo result = new ImmutableFoo(state);
        state = state.Clone();
        return result;
    }
}

这样的“工具”可以是一个 IDE 插件，或者可以在运行时使用反射生成新类。

示例是用 C# 编写的，但我对任何静态类型的 OO 语言(Java、Scala、C++ 等)的解决方案感兴趣

理想的特性:

  • 从构建器类中的结构重新创建方法
  • 从不可变类中的结构重新创建非破坏性方法(尤其是 Equals() 和 GetHashCode() 以及任何接口(interface)方法)
  • 还生成一个 IFooReader 接口(interface)，其中包含每个结构成员的只读属性，由不可变对象(immutable对象)和构建器实现。
  • 如果一个字段的类有一个不可变的等价物，使用不可变类中的不可变版本(另见 How do I create a builder in C# for an object that has properties that are referenc types? )例如List -> ReadOnlyCollection 或类似的。
  • 或者将构建器类作为输入(构建器使用自动属性而不是委托(delegate)给结构。)
  • 不需要预定义Clone方法

“您不应该使用这样的工具，因为……”也欢迎回答。

最佳答案

这里有四种可能的解决方案。

1) 使用CodeDOM生成 C# 或 VB 代码。这也将允许您使用 visual studio 扩展在设计器文件中生成代码。类似于 visual studio 已经提供的一些内置工具——比如为 Web 服务调用生成包装器的工具等。不幸的是，我对扩展 Visual Studio 知之甚少。

  • 优点 - 您可以在构建之前生成源代码。这使得针对任何程序集生成的类型编写代码变得更加容易。
  • 缺点 - 与语言无关。您无法使用受支持的语言。

2) 使用Mono.Cecil库来分析你的组装后构建。然后，您可以使用包含的新类型重新编写程序集。

  • 优点 - 与语言无关。
  • 缺点 - 如果将类型添加到定义结构的同一程序集中，您将无法针对同一程序集中生成的不可变结构类型编写代码。如果将生成的类型放入新程序集中，则这是可能的。

3) 使用PostSharp .我不太了解这个库，因此您可能无法向程序集中添加新类型，但我知道您可以将 IL 注入(inject)方法。它也有很多不错的东西，可以很容易地用属性来做到这一点。所以你可以这样做 -

[GenerateImmutable]
struct Foo
{
    public int apples;
    public int oranges;
    public Foo Clone() {return (Foo) base.MemberwiseClone();}
}
  • 优点 - 与语言无关，AOP在 PostSharp 中更容易做到。
  • 缺点 - 与 Mono.Cecil 相同，也不确定您是否可以使用 PostSharp 生成新类型。

4) 使用内置 Reflection.Emit使用不可变类型生成新程序集的库。

  • 优点 - 与语言无关，没有第 3 方的东西。
  • 缺点 - 必须将生成的类型放入新程序集中。不能将它们添加到原始类型所在的同一程序集中。

关于c# - 自动生成不可变类和匹配的构建器类，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/2231578/

c#可变publiccodelanguage-agnosticdesign-patternsimmutabilitybuilder-pattern

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