C# 对象返回的内部组件

问：

目标

我想在 C# 中实现的一个非常循环的设计如下：一个类，它拥有另一个类的多个实例。

为了清楚起见，让我们举个例子，假设一辆拥有四个“轮子”的“汽车”。

以下是我想要满足的约束：

• 我希望汽车展示它的车轮，而不是隐藏它们。=> 汽车类中应该有类似的东西

  public Wheel GetWheel(Left, Rear)
  

• 我希望这辆车能够以某种方式更新它的车轮。例如，在 car 类中可以有如下方法：

  public void ChangeTires(TireType)
  

• 我不希望其他人能够更新车轮。例如，应该不可能运行如下内容：

  aCar.GetWheel(Left, Rear).SetTire(someTireType); // Does not compile
  

这是一个非常非常重复的方案：网络有节点，椅子有Back，用户有凭据，套接字有IPAddress，BankAccount有所有者......

我阅读了论坛，并询问同事他们是如何做到的。给了我多个答案。他们来了。

我的问题是：

• 有没有其他方法可以实现上面未列出的目标？
• 对于“好”的做法是否有普遍共识？
• 在某处是否有关于这个主题的记录反思？制作 C# 或广泛使用它的杰出人士可能在很久以前就解决了这个话题。

解决方案尝试 1：使用internal

有些人建议将该方法的可见性限制在当前程序集上：SetTire

class Wheel
{
   internal void setTire(TireType someTireType);
}

只有与车轮相同的“组件中的文件”才能更新它（以更改轮胎）。

但它意味着 Car 和 Wheel 在同一个组件中定义，通过传递性，使所有内容都在同一组件中定义。

此外，将其限制为同一程序集是不够的，我想将其限制为 .Car

解决方案尝试 2：返回副本

有些人建议该方法应该返回一个副本：GetWheel

class Car
{
   public Wheel LeftRearWheel;

   public Wheel GetWheel(LeftOrRight, FrontOrRear)
   {
       return LeftRearWheel.DeepCopy();
   }
}

使用此解决方案时，无需告诉客户端代码 wheel 是副本。这意味着，每次客户端编码人员编写 get 时，他都不知道他是否可以更新返回的对象。

此外，深度复制您在应用程序中使用的所有内容可能是一个性能问题。

换一种说法：以下代码可编译，但不执行任何操作：

aCar.GetWheel(Left, Rear).SetTire(someTireType); // Compiles but does nothing

解决方案尝试 3：创建不可变轮

有些人建议这样做：

public class ReadonlyWheel
{
    public Tire getTire();
}

internal class Wheel : ReadonlyWheel
{
    internal void setTire(Tire);
}

public class Car
{
    public Wheel LeftRearWheel;

    public ReadonlyWheel GetWheel(LeftOrRight, FrontOrRear)
    {
        return LeftRearWheel;
    }
}

变体是声明一个接口

public interface IWheel
{
    TireType getTire();
}

internal class Wheel: IWheel
{
    public TireType getTire();
    internal void setTire(Tire);
}

public class Car
{
    public Wheel LeftRearWheel;

    public IWheel(LeftOrRight, FrontOrRear)
    {
        return LeftRearWheel;
    }
}

此解决方案确实实现了目标，但意味着大量代码重复和额外的复杂性。由于这是一个非常重复的模式，因此我希望避免代码重复。

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根据要求，我将添加有关此解决方案缺点的详细信息：

这个解决方案意味着，对于另一个类（即：大多数类）拥有的每个类，我们需要创建一个接口。它意味着将每个非修改的公共方法声明两次：一次在接口中，一次在类中。

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解决方案尝试 4：不在乎

有些人声称这个问题本身超出了“C#思维方式”。

根据一些人的说法，确保我的用户不会用我的模型做“愚蠢”的事情不是我关心的。

一个变体是：“如果它发生，这意味着你的模型很糟糕”。轮盘应该是完全私有的或完全公开的。

我没有让自己这样想。也许有人可以指出任何解释“C# 思维方式”如何实现这种建模的文档。

解决方案尝试 5：使用 ReadOnlyCollection

如果我想显示的对象是一个容器，那么有一个名为该类的类，据我所知，将解决方案尝试 2 和 3 结合起来：它创建一个副本并将其嵌入到只读接口中：ReadOnlyCollection

class Car
{
    private List<Wheel> myWheels;

    public ReadOnlyCollection<Wheel> GetWheels()
    {
        return myWheels.AsReadOnly();
    }
}

它实现了目标的一部分，即警告用户他不应该尝试更新集合。但它无法阻止更新。换句话说，以下代码编译并且不执行任何操作。

aCar.GetWheels()[0].SetTire(someTireType); // Compile but does nothing

此外，它不适用于非集合。