C#泛型接口集合实现及IExportConfiguration类型转换错误如何解决

问题原因 #

C# 泛型接口默认是不变的，且bool属于值类型，即使为泛型接口添加协变修饰符，值类型也不支持协变转换，因此无法直接将IExportConfiguration<bool>实例强制转换为IExportConfiguration<object>。

解决方案 #

最通用的实现方式是抽离非泛型基接口，存放所有和泛型参数无关的属性，兼容不同类型的泛型配置实例：

1. 新增非泛型基接口 #

public interface IExportConfiguration
{
    string Description { get; }
    Guid Id { get; }
    string Name { get; }
    object Value { get; set; }
}

2. 修改原有泛型接口继承非泛型基接口 #

public interface IExportConfiguration<T> : IExportConfiguration
{ 
    // 用new关键字隐藏基接口的Value属性，对外暴露强类型定义
    new T Value { get; set; }
}

3. 调整抽象类实现非泛型接口属性 #

在ExportConfiguration<T>中显式实现非泛型接口的Value属性，完成类型转换：

public abstract class ExportConfiguration<T> : IExportConfiguration<T>
{
    public abstract string Description { get; }
    public abstract string Name { get; }
    public abstract Guid Id { get; }
    public abstract T Value { get; set; }
    public abstract T DefaultValue { get; set; }
    
    // 显式实现非泛型接口的Value属性
    object IExportConfiguration.Value
    {
        get => Value;
        set => Value = (T)value;
    }
    
    public virtual void SetValue(ICollection<KeyValuePair<Guid, object>> values)
    {
        if (values.Any(kvp => kvp.Key == this.Id))
            Value = (T)values.First(kvp => kvp.Key == this.Id).Value;
        else
            Value = this.DefaultValue == null ? this.DefaultValue : default(T);
    }
}

4. 修改配置集合的类型定义 #

将IConfigurableExport中的配置集合改为非泛型基接口类型：

public interface IConfigurableExport {
    ICollection<IExportConfiguration> Configurations {get;}
}

5. 调整导出器的实现 #

无需再做强制类型转换：

public class MyExporter : IConfigurableExport {
    MyConfig conf = new MyConfig();
    public ICollection<IExportConfiguration> Configurations {
        get {
            return new List<IExportConfiguration> { conf };
        }
    }
}

效果验证 #

原有Main方法无需任何修改，运行后会正常输出My Config Name。UI层面可以直接通过非泛型接口读取所有通用属性渲染配置界面，需要获取强类型值时再对配置项做类型转换即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Adam H