C#泛型基类场景下，如何获取可兼容子类的通用父类？

场景与示例代码 #

我刚开始尝试使用带泛型类型参数的基类，示例代码如下：

public class BaseClass<T> : where T : new() { }

public class ChildClassA : BaseClass<A> { }

public class ChildClassB : BaseClass<B> { }

public class A { }

public class B { }

我知道可以像这样实例化：BaseClass<A> a = new ChildClassA() 和 BaseClass<B> b = new ChildClassB()。但我想找一个通用父类，能在未知泛型类型的情况下接收BaseClass的任意子类实例。

尝试的方法与报错 #

我试过用BaseClass<object> a = new ChildClassA()，但出现编译错误：

Cannot implicitly convert type 'A' to type 'object'

请问C#中有没有其他可用的通用父类，还是这个需求根本无法实现？

更新：实际业务场景 #

我在做一个WinUI项目，多个ViewModel通过BaseClass实现了新增、编辑、记录导航等共享方法。我希望把这些ViewModel传递给一个Toolbar用户控件，这样就能在XAML中把Toolbar的Click事件绑定到ViewModel的方法，不用每次实现Toolbar都重复传递10个相同的函数。

当前Toolbar用户控件的代码：

public sealed partial class Toolbar : UserControl
{
    public ViewModelBase_Toolbar<object> ViewModel
    {
        get => (ViewModelBase_Toolbar<object>)GetValue(ViewModelProperty);
        set => SetValue(ViewModelProperty, value);
    }
    public static readonly DependencyProperty ViewModelProperty = DependencyProperty.Register(nameof(ViewModel), typeof(ViewModelBase_Toolbar<object>), typeof(Toolbar), new PropertyMetadata(null));

    public Toolbar()
    {
        this.InitializeComponent();
            
    }
}

解决方案 #

C#中泛型默认是不变量，也就是说BaseClass<A>和BaseClass<object>之间不存在继承关系，因此无法直接转换。要解决这个问题，有两种常用思路：

1. 定义非泛型的基类/接口（推荐） #

给泛型基类添加一个非泛型的父类或接口，把所有Toolbar需要调用的共享方法（比如新增、编辑、导航）都定义在这个非泛型类型里。

示例代码：

// 非泛型基类，封装Toolbar需要的所有共享方法
public abstract class ViewModelBase_Toolbar
{
    public abstract void Add();
    public abstract void Edit();
    public abstract void Navigate();
    // 其他需要绑定的方法...
}

// 泛型基类继承自非泛型基类
public class BaseClass<T> : ViewModelBase_Toolbar where T : new()
{
    public override void Add()
    {
        // 泛型相关的实现逻辑
        var newItem = new T();
        // ...
    }

    public override void Edit()
    {
        // 编辑逻辑实现
    }

    public override void Navigate()
    {
        // 导航逻辑实现
    }
}

// 子类保持原有定义不变
public class ChildClassA : BaseClass<A> { }
public class ChildClassB : BaseClass<B> { }
public class A { }
public class B { }

然后修改Toolbar的依赖属性类型为非泛型基类：

public sealed partial class Toolbar : UserControl
{
    public ViewModelBase_Toolbar ViewModel
    {
        get => (ViewModelBase_Toolbar)GetValue(ViewModelProperty);
        set => SetValue(ViewModelProperty, value);
    }
    public static readonly DependencyProperty ViewModelProperty = DependencyProperty.Register(
        nameof(ViewModel), 
        typeof(ViewModelBase_Toolbar), 
        typeof(Toolbar), 
        new PropertyMetadata(null));

    public Toolbar()
    {
        this.InitializeComponent();
    }
}

这样所有继承自BaseClass<T>的ViewModel都能赋值给Toolbar的ViewModel属性，XAML中绑定方法也能正常工作。

2. 使用泛型协变（仅适用于特定场景） #

如果共享方法只涉及输出T（比如返回T类型实例），可以定义协变接口（用out关键字标记T）：

// 协变接口，out表示T是协变类型
public interface IViewModelBase_Toolbar<out T> where T : new()
{
    T GetNewItem();
    void Navigate();
    // 注意：协变接口不能包含接收T作为参数的方法（比如void Add(T item)）
}

public class BaseClass<T> : IViewModelBase_Toolbar<T> where T : new()
{
    public T GetNewItem() => new T();

    public void Navigate()
    {
        // 导航逻辑实现
    }
}

此时Toolbar的属性可以定义为IViewModelBase_Toolbar<object>，但这种方式限制很大，因为协变不允许接口中有输入T的方法，所以仅适用于只读类场景。你的业务场景涉及新增、编辑等操作，显然第一种方案更合适。

总结 #

直接用BaseClass<object>接收ChildClassA实例是不可行的，这是由泛型不变性决定的。最实用的解决方案是定义一个非泛型的基类/接口，封装所有需要在Toolbar中调用的共享方法，让泛型基类继承它，这样就能统一处理所有子类实例。

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