C#基于接口的代码如何实现编译时具体类支持？

我被这个问题困扰了数周，简化后的场景如下：现有ApiClient类型的API客户端可发送带参数、返回数据的命令，希望用户调用SendCommand时无需强制转换，就能获得具体返回类型，且具备编译时检查与智能提示。

现有命令类结构 #

现有20个类似如下的命令类：

class AddCommand {
    class Args {}
    class Data {}
}

class ListCommand {
    class Args {}
    class Data {}
}
// 其余18个命令类结构类似...

期望调用方式 #

期望用户代码可这样调用，且对返回的data有智能提示和编译时检查：

AddCommand.Data data = apiClient.SendCommand(addCmdArgs);

已尝试的四种方案 #

方案1：基于具体类型重载 #

为每个命令在ApiClient中实现对应的SendCommand重载，用户端调用简洁，但新增命令时必须同步新增重载，维护繁琐且容易出错。

public AddCommand.Data SendCommand(AddCommand.Args args) { ... }
public ListCommand.Data SendCommand(ListCommand.Args args) { ... }
// 为所有20个命令重复上述代码...

方案2：单一接口方法 #

让命令、参数、数据分别实现对应接口，仅需一个SendCommand方法，库的扩展性好，但用户需要强制转换返回值，容易出现运行时错误。

命令类定义：

class AddCommand : ICommand {
    class Args : ICommandArgs {}
    class Data : ICommandData {}
}

class ListCommand : ICommand {
    class Args : ICommandArgs {}
    class Data : ICommandData {}
}
// 其余命令类类似...

ApiClient方法：

ICommandData SendCommand(ICommandArgs args) {}

方案3：两个无关泛型参数 #

使用泛型SendCommand方法，但用户需要手动指定两个无绑定的类型参数，容易出现参数不匹配的运行时错误。

TData SendCommand<TArgs, TData>(TArgs args) { ... }

// 或者添加接口约束
TData SendCommand<TArgs, TData>(TArgs args)
    where TArgs : ICommandArgs
    where TData : ICommandData { ... }

方案4：三个关联泛型参数 #

通过接口绑定命令、参数、数据类型，确保编译时类型安全，但用户调用时需要指定三个类型参数，代码冗长。

接口定义：

interface ICommand<TArgs, TData>
    where TArgs : ICommandArgs
    where TData : ICommandData {}
interface ICommandArgs {}
interface ICommandData {}

命令类实现：

class AddCommand : ICommand<AddCommand.Args, AddCommand.Data> {
    class Args : ICommandArgs {}
    class Data : ICommandData {}
}
class ListCommand : ICommand<ListCommand.Args, ListCommand.Data> {
    class Args : ICommandArgs {}
    class Data : ICommandData {}
}
// 其余命令类类似...

ApiClient方法：

TData SendCommand<TCommand, TArgs, TData>(TArgs args)
    where TCommand : ICommand<TArgs, TData>
    where TArgs : ICommandArgs
    where TData : ICommandData { ... }

问题 #

目前我使用方案1，但希望找到兼顾用户端简洁性与库扩展性的更优方案，是否存在其他技术或设计模式可以解决这个问题？

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