c# - 当项目最初必须可变时返回不可变集合

Question

一般情况的一个例子:

public class Validator
{
   // ...
   public ReadOnlyCollection<InvalidContainer> ContainersUnderMinimum
   {
      get { return _containersUnderMinimum.AsReadOnly(); }
   }
}

public class InvalidContainer
{
   // ...
   public int LowestVolume { get; set; }
}

上面的 Validator 类在其构造函数中获取其他项目的集合，然后将无效项目添加到内部列表中。每个容器都有许多子容器(想象一架试管)，类(class)想要找到体积最小的。构造函数在未找到项目(管)时添加到列表，并在找到项目时更新现有列表对象。

问题是 Validator 想要返回不可变对象(immutable对象)的只读集合，但对象 (InvalidContainers) 必须在构造后可变，以便可以(本质上)累积值。

重构以使用接口(interface) (IInvalidContainer) 会让人头疼，因为泛型集合无法转换为基类型的集合。

有哪些好的模式或做法可以解决这个问题？

编辑:澄清一下，目的是让属性值(集合)不可变。我知道 ReadOnlyCollection 只强制集合的不变性，而不是集合项的不变性。通常我会让项目不可变，但我不能在这种(和类似的)情况下。但是，我只希望在构造 Validator 类时改变项目。防止调用者进行不明智的转换不是设计目标；目标是避免使用可设置的公共(public)属性来吸引调用者。

编辑:为清楚起见更改了标题。

编辑:这是重构后的版本(基于 LBushkin 和递归的建议):

public IEnumerable<IInvalidContainer> ContainersUnderMinimum
{
   get
   {
      return _containersUnderMinimum.Cast<IInvalidContainer>();
   }
}

Answer 1

如果我对你的问题的理解正确，你想返回一个不可变类型的集合，但在内部保留一个可变集合。这样做的典型方法是为您的类型创建一个不可变的基类型(或接口(interface))并返回它。

您可以将项目转换为该类型(一种弱形式的不变性控制)，或者您可以创建包装对象并返回它们(一种强类型的控制)。包装器对象的创建成本可能更高 - 但它们会阻止外部代码简单地执行类型转换来绕过不变性。顺便说一句，这是 ReadOnlyCollection<T> 的机制。用于返回不可变集合。

为了克服集合类型对转换支持有限这一事实，您可以使用 LINQ 返回不可变类型的不可变副本:

_containersUnderMinimum.Cast<IInvalidContainer>().ToList().AsReadOnly()

这会创建集合的副本 - 但它可能已经足够好了 - 如果您不需要集合来反射(reflect)运行时的更改。

另外，请注意 ReadOnlyCollection 不要求(或强制执行) 集合元素的不变性。相反，它会阻止接收方添加或删除元素 - 仍然可以更改集合中的现有元素。