C#中如何在接口中使用协变返回类型？

你的需求在C# 9.0及更高版本里完全能实现，靠协变返回类型特性就能搞定，调用Method后不用强制转换，直接就能访问具体类的专属方法。

直接用C#9+的协变返回 #

你给的代码结构几乎不用改，只要项目语言版本设为C#9或更高就行。完整可运行代码如下：

public interface Interface<T>
{
    Interface<T> Method();
}

public class ClassA : Interface<int>
{
    public ClassA Method()
    {
        return new ClassA();
    }

    // ClassA专属方法
    public void DoSomethingA()
    {
        Console.WriteLine("ClassA的专属方法");
    }
}

public class ClassB : Interface<string>
{
    public ClassB Method()
    {
        return new ClassB();
    }

    // ClassB专属方法
    public void DoSomethingB()
    {
        Console.WriteLine("ClassB的专属方法");
    }
}

调用示例 #

直接用具体类实例调用，不用强制转换：

var a = new ClassA();
a.Method().DoSomethingA(); // 直接调用ClassA的方法

var b = new ClassB();
b.Method().DoSomethingB(); // 直接调用ClassB的方法

低版本C#的替代方案 #

如果没法升级到C#9+，可以用自引用泛型约束来实现一样的效果：

// 定义带自引用约束的泛型接口，限定实现类必须传入自身类型
public interface Interface<T, TSelf> where TSelf : Interface<T, TSelf>
{
    TSelf Method();
}

public class ClassA : Interface<int, ClassA>
{
    public ClassA Method()
    {
        return new ClassA();
    }

    public void DoSomethingA()
    {
        Console.WriteLine("ClassA的专属方法");
    }
}

public class ClassB : Interface<string, ClassB>
{
    public ClassB Method()
    {
        return new ClassB();
    }

    public void DoSomethingB()
    {
        Console.WriteLine("ClassB的专属方法");
    }
}

这种写法在C#8及以下版本都能用，调用方式和上面完全一样，不用强制转换。

核心说明 #

• 协变返回类型允许实现类的方法返回比接口定义更具体的类型（也就是接口返回类型的派生类），完美匹配你的需求。
• 自引用泛型约束是低版本的妥协方案，虽然多了个泛型参数，但功能完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AndreaTrasacco