如何让C#基类Add泛型方法获得指定枚举类型的自动提示

问题说明 #

• 基类中定义了名为Add的方法，该方法使用类的泛型类型供子类继承使用
• 该基类会被其他多个基类继承使用
• 双泛型参数基类Base<T1,T2>和三泛型参数基类Base<T1,T2,T3>的核心逻辑一致，仅三泛型基类需要实现额外功能
• Base<T1>中定义的Add方法需要同时供双泛型、三泛型基类的子类使用
• 泛型参数T2是枚举类型

现存问题 #

• Add方法的泛型参数无约束，可传入任意类型值
• Visual Studio无法自动提示为T2指定的枚举类型，开发体验不佳

不可接受的解决方案 #

Add方法本身包含大量业务逻辑，以下方案会导致后续修改Add方法逻辑时需要同步修改所有继承类，维护成本过高，因此不予采纳：

• 将Add方法复制粘贴到双泛型、三泛型基类中重复实现
• 在双泛型、三泛型基类中重写Add方法，内部调用base.Add()实现

现有代码示例 #

#region For T type
class Fruit { public string Name { get; set; } }
enum Books { None = 0, Love }
enum Sleeps { None = 0, Nightmare }
enum Months { None = 0, October }
#endregion


#region Class to inherit
abstract class Base<T1>
{
    internal void Add<T2>(T2 t2) { }
}
abstract class Base<T1, T2> : Base<T1> where T2 : Enum
{
    internal abstract T1 Where(int id);
}
abstract class Base<T1, T2, T3> : Base<T1, T2> where T2 : Enum where T3 : Enum
{
    internal abstract T1 Where(int id, T3 t3);
}
#endregion

#region Classes that can be used as objects. (Final)
class A : Base<Fruit, Months>
{
    public A()
    {
        Add(Months.October);
        Add(Sleeps.Nightmare); //X

        _ = Where(1);
    }

    internal override Fruit Where(int id)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}
class B : Base<Fruit, Books, Sleeps>
{
    public B()
    {
        Add(Books.Love);
        Add(Months.October); //X

        _ = Where(1, Sleeps.Nightmare);
        _ = Where(1); //X
    }

    internal override Fruit Where(int id, Sleeps t3)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    internal override Fruit Where(int id) //X
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}
#endregion

效果截图 #

你可以通过将Add方法的泛型参数从方法级别上移到类级别，和子类定义的T2枚举绑定实现需求，无需重复实现Add逻辑，也不需要在子类重写方法。

如果当前没有直接继承Base<T1>的非枚举泛型子类，可以直接调整基类结构：

#region Class to inherit
// 调整为带枚举约束的抽象基类
abstract class Base<T1, TEnum> where TEnum : Enum
{
    // Add方法直接使用类级别的TEnum泛型，不再单独定义泛型参数
    internal void Add(TEnum t2) 
    {
        // 原有全部业务逻辑保留在此处，无需修改
    }
}
// 双泛型基类继承时将T2作为TEnum传入父类
abstract class Base<T1, T2> : Base<T1, T2> where T2 : Enum
{
    internal abstract T1 Where(int id);
}
// 三泛型基类继承时保持原有逻辑，T2自动传递给上层基类的TEnum
abstract class Base<T1, T2, T3> : Base<T1, T2> where T2 : Enum where T3 : Enum
{
    internal abstract T1 Where(int id, T3 t3);
}
#endregion

如果还有其他直接继承Base<T1>、不需要枚举约束的子类，可以额外加一层中间基类做兼容：

#region Class to inherit
// 最上层基类保留，存放不需要枚举约束的通用逻辑
abstract class Base<T1>
{
    // 原有其他通用方法放在此处
}
// 新增带枚举约束的中间基类，仅用来实现Add方法
abstract class BaseWithEnum<T1, TEnum> : Base<T1> where TEnum : Enum
{
    internal void Add(TEnum t2) 
    {
        // 原有全部业务逻辑保留在此处
    }
}
// 双泛型基类改为继承中间带枚举的基类
abstract class Base<T1, T2> : BaseWithEnum<T1, T2> where T2 : Enum
{
    internal abstract T1 Where(int id);
}
// 三泛型基类继承逻辑不变
abstract class Base<T1, T2, T3> : Base<T1, T2> where T2 : Enum where T3 : Enum
{
    internal abstract T1 Where(int id, T3 t3);
}
#endregion

修改后效果完全符合预期：

1. Add方法的参数类型自动绑定子类继承时指定的T2枚举类型，传入其他枚举/类型时编译直接报错
2. Visual Studio可以自动提示对应枚举的可选值，开发体验符合要求
3. Add的业务逻辑仅在最上层基类实现一次，后续迭代修改不需要同步调整任何子类，维护成本为0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Emre