C#中多动物类集合的变量访问及代码优化方案咨询

方案1：基类定义抽象属性，派生类按需实现（推荐） #

通过给基类定义统一的抽象属性，让每个派生类根据自身特性实现对应属性，不需要的属性直接返回0，这样集合可以直接声明为ObservableCollection<AnimalTypes>，遍历的时候能直接访问所有属性，且无空置变量。

代码示例 #

首先定义基类和派生类：

public abstract class AnimalTypes
{
    // 定义所有需要访问的抽象属性
    public abstract int NoOfLegs { get; }
    public abstract int NoOfWings { get; }
}

// 哺乳动物派生类
public class Mammal : AnimalTypes
{
    public override int NoOfLegs { get; } = 4;
    public override int NoOfWings { get; } = 0; // 无翅膀返回0
}

// 鸟类派生类
public class Bird : AnimalTypes
{
    public override int NoOfLegs { get; } = 2;
    public override int NoOfWings { get; } = 2;
}

// 蛇类派生类
public class Snake : AnimalTypes
{
    public override int NoOfLegs { get; } = 0;
    public override int NoOfWings { get; } = 0;
}

然后使用ObservableCollection存储并访问：

var animalCollection = new ObservableCollection<AnimalTypes>();
animalCollection.Add(new Mammal());
animalCollection.Add(new Bird());
animalCollection.Add(new Snake());

// 遍历访问属性
foreach (var animal in animalCollection)
{
    Console.WriteLine(animal.NoOfLegs);
    Console.WriteLine(animal.NoOfWings);
}

方案2：使用模式匹配遍历集合 #

如果无法修改原有基类和派生类结构，可以在遍历的时候通过模式匹配判断对象类型，访问对应变量，不存在的变量返回0。

代码示例 #

假设原有类结构如下：

public class AnimalTypes { }

public class Mammal : AnimalTypes
{
    public int NoOfLegs = 4;
}

public class Bird : AnimalTypes
{
    public int NoOfLegs = 2;
    public int NoOfWings = 2;
}

public class Snake : AnimalTypes
{
    // 无腿和翅膀变量
}

遍历逻辑：

var animalCollection = new ObservableCollection<AnimalTypes>();
animalCollection.Add(new Mammal());
animalCollection.Add(new Bird());
animalCollection.Add(new Snake());

foreach (var animal in animalCollection)
{
    // 通过模式匹配获取腿的数量
    int legs = animal switch
    {
        Mammal m => m.NoOfLegs,
        Bird b => b.NoOfLegs,
        _ => 0
    };

    // 通过模式匹配获取翅膀的数量
    int wings = animal switch
    {
        Bird b => b.NoOfWings,
        _ => 0
    };

    Console.WriteLine(legs);
    Console.WriteLine(wings);
}

方案3：扩展方法封装访问逻辑 #

把类型判断和属性获取的逻辑封装到扩展方法中，让遍历代码更简洁，同时集中管理判断逻辑。

代码示例 #

public static class AnimalExtensions
{
    public static int GetNoOfLegs(this AnimalTypes animal)
    {
        return animal switch
        {
            Mammal m => m.NoOfLegs,
            Bird b => b.NoOfLegs,
            _ => 0
        };
    }

    public static int GetNoOfWings(this AnimalTypes animal)
    {
        return animal switch
        {
            Bird b => b.NoOfWings,
            _ => 0
        };
    }
}

遍历调用：

foreach (var animal in animalCollection)
{
    Console.WriteLine(animal.GetNoOfLegs());
    Console.WriteLine(animal.GetNoOfWings());
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nb-1999