如何表示泛型IHandler<T>的超类型，以声明通用处理程序集合？

问题翻译 #

给定泛型类型IHandler<T>，如何表示它的超类型，以便声明一个List<T2>（其中T2可以是任意IHandler<T>）？

请注意：本问题并非针对列表，列表代码仅为示例需求构造。问题核心涉及开放泛型，方差概念同样适用于此，标题未提及列表。

示例代码（修正后）：

public class NotGeneric
{
  private readonly List</* 此处需替换为目标超类型 */> _handlers = new();
  public void AddHandler(IHandler<object> handler) // 此处参数需匹配超类型
  {
    _handlers.Add(handler);
  }
}

解决方案 #

方案1：定义非泛型基接口（最通用） #

给IHandler<T>定义一个非泛型的基接口IHandler，让所有泛型实现都继承这个基接口，这样就能用非泛型接口作为列表的元素类型，兼容任意IHandler<T>实例。

步骤如下：

1. 声明非泛型基接口：

public interface IHandler
{
    // 可在此定义所有Handler共有的非泛型方法/属性
}

public interface IHandler<T> : IHandler
{
    void Handle(T message);
    // 其他泛型成员
}

2. 修改NotGeneric类：

public class NotGeneric
{
  private readonly List<IHandler> _handlers = new();
  
  public void AddHandler(IHandler handler)
  {
    _handlers.Add(handler);
  }
}

这种方式不受泛型方差限制，不管T是引用类型还是值类型，所有IHandler<T>实例都能存入列表。

方案2：利用泛型协变（仅适用于引用类型T） #

如果IHandler<T>的泛型参数是输出型（即仅作为方法返回值，不作为参数），可以将接口标记为协变（使用out关键字），此时可以用IHandler<object>作为超类型（仅支持引用类型的T）。

步骤如下：

1. 声明协变接口：

public interface IHandler<out T>
{
    T GetResult();
    // 注意：协变接口中T不能作为方法参数类型
}

2. 修改NotGeneric类：

public class NotGeneric
{
  private readonly List<IHandler<object>> _handlers = new();
  
  public void AddHandler(IHandler<object> handler)
  {
    _handlers.Add(handler);
  }
}

此时，任意引用类型的IHandler<SomeReferenceType>都能隐式转换为IHandler<object>并存入列表，但值类型（如int、DateTime）的IHandler<T>无法转换，因为.NET不支持值类型的泛型协变。

注意事项 #

• 如果需要兼容所有类型的T（包括值类型），优先选择方案1的非泛型基接口方式。
• 协变方案仅适用于T为引用类型，且接口仅将T作为输出的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Peter Wone