c# - 在 C# 4.0 中，是否有任何方法可以使一个类的其他私有(private)成员仅可用于特定的其他类？

Question

我们正在创建一个对象层次结构，其中每个项目都有一个其他项目的集合，每个项目还有一个 Parent指向其父项的属性。很标准的东西。我们还有一个 ItemsCollection继承自 Collection<Item> 的类它本身有一个 Owner指向集合所属项目的属性。同样，那里没有什么有趣的。

当一个项目被添加到 ItemsCollection类，我们希望它自动设置 Item 的父项(使用集合的 Owner 属性)，并且当项被删除时，我们希望清除父项。

这是事情。我们只想要 Parent setter 可用于 ItemsCollection ， 没有其他的。这样我们不仅可以知道一个项目的父项是谁，而且我们还可以通过检查 Parent 中的现有值来确保一个项目不会被添加到多个集合中。 ，或者让别人随意改成别的东西。

我们知道如何做到这一点的两种方法是:

将 setter 标记为私有(private)，然后将集合定义包含在项目本身的范围内。优点:全面保护。缺点:带有嵌套类的丑陋代码。

使用私有(private) ISetParent Item 上的接口(interface)只有 ItemsCollection知道。优点:代码更简洁且易于遵循。缺点:从技术上讲，任何了解该接口(interface)的人都可以转换 Item并获得二传手。

现在技术上通过反射任何人都可以得到任何东西，但仍然......试图找到最好的方法来做到这一点。

现在我知道 C++ 中有一个叫做 Friend 的特性。或者让您将一个类中的其他私有(private)成员指定为另一个类可用的东西，这将是完美的场景，但我不知道 C# 中有任何这样的东西。

在伪代码中(例如，为简洁起见，所有属性更改通知等已被删除，我只是在此处输入，而不是从代码中复制)，我们有这个......

public class Item
{
    public string Name{ get; set; }
    public Item Parent{ get; private set; }
    public ItemsCollection ChildItems;

    public Item()
    {
        this.ChildItems = new ItemsCollection (this);
    }
}

public class ItemsCollection : ObservableCollection<Item>
{
    public ItemsCollection(Item owner)
    {
        this.Owner = owner;
    }   

    public Item Owner{ get; private set; }

    private CheckParent(Item item)
    {
        if(item.Parent != null) throw new Exception("Item already belongs to another ItemsCollection");
        item.Parent = this.Owner; // <-- This is where we need to access the private Parent setter
    }

    protected override void InsertItem(int index, Item item)
    {
        CheckParent(item);
        base.InsertItem(index, item);
    }

    protected override void RemoveItem(int index)
    {
        this[index].Parent = null;
        base.RemoveItem(index);
    }

    protected override void SetItem(int index, Item item)
    {
        var existingItem = this[index];

        if(item == existingItem) return;

        CheckParent(item);
        existingItem.Parent = null;

        base.SetItem(index, item);
    }

    protected override void ClearItems()
    {
        foreach(var item in this) item.Parent = null; <-- ...as is this
        base.ClearItems();
    }

}

还有其他方法可以做类似的事情吗？

Answer 1

我必须每天解决你的问题，但我没有按照你的方式去做。

退后一步。你试图解决的根本问题是什么？一致性。您试图确保“x 是 y 的子级”关系和“y 是 x 的父级”关系始终一致。这是一个明智的目标。

您的假设是每个项目都直接知道其子项和父项，因为子项集合和父项引用本地存储在字段中。这在逻辑上要求当项 x 成为项 y 的子项时，您必须始终更改 x.Parent 和 y.Children。这就提出了您遇到的问题:谁来“负责”确保两个更改的一致性？您如何确保只有“负责”代码才能改变父字段？

棘手。

假设我们否定了你的假设。不一定是每个项目都知道它的子项和它的父项。

技术#1:

例如，您可以说有一个特殊的项目称为“宇宙”，它是除自身之外的所有项目的祖先。 “宇宙”可能是一个存储在众所周知的位置的单例。当您向某个项目询问其父项时，该实现可以找到 Universe，然后搜索该 Universe 的每个后代以查找该项目，并在您前进的过程中跟踪路径。当您找到该项目时，太好了，您就完成了。你在让你到达那里的“路径”上退后一步，你有 parent 。更好的是，您可以根据需要提供整个 parent 链；毕竟，你只是计算了它。

技术#2:

如果宇宙很大并且需要一段时间才能找到每个项目，那可能会很昂贵。另一种解决方案是让 Universe 包含一个将项目映射到其父项的哈希表，以及将项映射到其子项列表的第二个哈希表。当您将子项 x 添加到父项 y 时，“add”方法实际上会调用 Universe 并说“嘿，项目 x 现在由 y 为父项”，Universe 负责更新哈希表。项目不包含任何他们自己的“连通性”信息；这是宇宙的责任来强制执行。

不利的一面是宇宙有可能包含循环。你可以告诉宇宙 x 是 y 的父级，y 是 x 的父级。如果您想避免这种情况，那么您必须编写一个循环检测器。

技术#3:

你可以说有两棵树； “真实”树和“立面”树。 真正的树是不可变的和持久的 .在真正的树中，每一项都知道它的子项，但不知道它的父项。一旦你构建了不可变的真实树，你就创建了一个外观节点，它是真实树根的代理。当您向该节点询问其子节点时，它会围绕每个子节点创建一个新的外观节点，并将外观节点的父属性设置为为其子节点查询的节点。

现在您可以将外观树视为父树，但父关系仅在您遍历树时计算。

当您想要编辑树时，您可以生成一棵新的真实树，并尽可能多地重复使用旧的真实树。然后创建一个新的外观根。

这种方法的缺点是，它只有在每次编辑后通常从上到下遍历树时才有效。

我们在 C# 和 VB 编译器中使用后一种方法，因为这正是我们所处的情况:当我们在代码编辑后重建解析树时，我们可以重新使用之前文本中的大部分现有不可变解析树。我们总是从上到下遍历树，并且只在必要时计算父引用。