c# - 如何有效地 "change"不可变对象(immutable对象)？

Question

是否有任何聪明的设计模式或某种通用方法来“修改”不可变对象(immutable对象)？

背景:
让我们有一组不同的(没有共同的 base)不可变对象(immutable对象)，每个对象都有不同的 {get; private set;} 属性和一个公共(public)构造函数(接受一组属性值)。这些对象是并且应该保持不变，但有时，在某种特殊模式下，它们的值需要“改变”。

这种修改意味着只创建新对象，除了更新的属性(如 o = new c(o.a, updateB, updateC, o.d, ...)之外，其值与原始对象相同).

我可以想象就地调用构造函数，或定义一个(例如扩展)方法返回新实例，接受一些参数来识别更新的属性并通过反射修改它/它们，但一切似乎都非常具体和在系统范围内用于“任何”不可变的并不优雅。我喜欢 linq 处理的方式，例如IEnumerable 和您可以生成并完全重新转换输入集合的链。有什么想法吗？

Answer 1

据我所知，类似的一个例子是 Roslyn，Microsoft 当前的 C# 编译器，它广泛使用不可变数据结构。语法树类为每个属性提供了方便的方法，用于返回一个只更改一个属性的新实例，例如

var cu = Syntax.CompilationUnit()
            .AddMembers(
                Syntax.NamespaceDeclaration(Syntax.IdentifierName("ACO"))
                        .AddMembers(
                        Syntax.ClassDeclaration("MainForm")
                            .AddBaseListTypes(Syntax.ParseTypeName("System.Windows.Forms.Form"))
                            .WithModifiers(Syntax.Token(SyntaxKind.PublicKeyword))
                            .AddMembers(
                                Syntax.PropertyDeclaration(Syntax.ParseTypeName("System.Windows.Forms.Timer"), "Ticker")
                                        .AddAccessorListAccessors(
                                        Syntax.AccessorDeclaration(SyntaxKind.GetAccessorDeclaration).WithSemicolonToken(Syntax.Token(SyntaxKind.SemicolonToken)),
                                        Syntax.AccessorDeclaration(SyntaxKind.SetAccessorDeclaration).WithSemicolonToken(Syntax.Token(SyntaxKind.SemicolonToken))),
                                Syntax.MethodDeclaration(Syntax.ParseTypeName("void"), "Main")
                                        .AddModifiers(Syntax.Token(SyntaxKind.PublicKeyword))
                                        .AddAttributes(Syntax.AttributeDeclaration().AddAttributes(Syntax.Attribute(Syntax.IdentifierName("STAThread"))))
                                        .WithBody(Syntax.Block())
                                )
                        )
                );

或者在你的情况下:

o = o.WithB(updateB).WithC(updateC);

我认为这对于预期的用例来说读起来非常好(仅更新几个属性，同时保持其他所有内容相同)。当有 许多 属性时，它尤其胜过 »always have to call the ctor« 方法。

我认为在 Roslyn 中，这些都是自动生成的。如果有必要，您或许可以对 T4 做类似的事情。