Delphi 类引用...又名元类...何时使用它们

Question

我已阅读官方文档，并且了解什么是类引用，但我无法理解何时以及为何与替代方案相比，它们是最佳解决方案。

文档中引用的示例是 TCollection，它可以使用 TCollectionItem 的任何后代进行实例化。使用类引用的理由是它允许您调用在编译时类型未知的类方法(我假设这是 TCollection 的编译时)。我只是不明白使用 TCollectionItemClass 作为参数如何优于使用 TCollectionItem。 TCollection 仍然能够保存 TCollectionItem 的任何后代，并且仍然能够调用 TCollectionItem 中声明的任何方法。不是吗？

将其与通用集合进行比较。 TObjectList 似乎提供与 TCollection 几乎相同的功能，并具有类型安全的附加优点。您无需从 TCollectionItem 继承来存储对象类型，并且可以根据需要将集合创建为特定类型。如果您需要从集合中访问项目的成员，您可以使用通用约束。除了 Delphi 2009 之前的程序员可以使用类引用这一事实之外，还有其他令人信服的理由在通用容器上使用它们吗？

文档中给出的另一个示例是将类引用传递给充当对象工厂的函数。在本例中，是一个用于创建 TControl 类型对象的工厂。它并不明显，但我假设 TControl 工厂正在调用传递给它的后代类型的构造函数，而不是 TControl 的构造函数。如果是这种情况，那么我至少开始看到使用类引用的一些原因。

所以我想我真正想了解的是类引用何时何地最合适，以及他们向开发人员购买什么？

Answer 1

元类和“类过程”

元类都是关于“类过程”的。从基本的类开始:

type
  TAlgorithm = class
  public
    class procedure DoSomething;virtual;
  end;

因为 DoSomething 是一个类过程，我们可以在没有 TAlgorithm 实例的情况下调用它(它的行为与任何其他全局过程类似)。我们可以这样做:

TAlgorithm.DoSomething; // this is perfectly valid and doesn't require an instance of TAlgorithm

一旦我们完成了这个设置，我们就可以创建一些替代算法，所有算法都共享基本算法的一些部分。像这样:

type
  TAlgorithm = class
  protected
    class procedure DoSomethingThatAllDescendentsNeedToDo;
  public
    class procedure DoSomething;virtual;
  end;

  TAlgorithmA = class(TAlgorithm)
  public
    class procedure DoSomething;override;
  end;

  TAlgorithmB = class(TAlgorithm)
  public
    class procedure DoSomething;override;
  end;

我们现在有一个基类和两个后代类。以下代码完全有效，因为我们将这些方法声明为“类”方法:

TAlgorithm.DoSomething;
TAlgorithmA.DoSomething;
TAlgorithmB.DoSomething;

让我们介绍一下类类型:

type
  TAlgorithmClass = class of TAlgorithm;

procedure Test;
var X:TAlgorithmClass; // This holds a reference to the CLASS, not a instance of the CLASS!
begin
  X := TAlgorithm; // Valid because TAlgorithmClass is supposed to be a "class of TAlgorithm"
  X := TAlgorithmA; // Also valid because TAlgorithmA is an TAlgorithm!
  X := TAlgorithmB;
end;

TAlgorithmClass 是一种可以像任何其他数据类型一样使用的数据类型，它可以存储在变量中，作为参数传递给函数。换句话说，我们可以这样做:

procedure CrunchSomeData(Algo:TAlgorithmClass);
begin
  Algo.DoSomething;
end;

CrunchSomeData(TAlgorithmA);

在此示例中，过程 CrunchSomeData 可以使用算法的任何变体，只要它是 TAlgorithm 的后代即可。

以下是如何在现实应用程序中使用此行为的示例:想象一个薪资类型的应用程序，其中需要根据法律定义的算法计算一些数字。可以想象，这个算法会随着时间的推移而改变，因为法律有时会改变。我们的应用程序需要使用旧版本的算法计算当年的工资(使用最新的计算器)和其他年份的工资。事情可能是这样的:

// Algorithm definition
TTaxDeductionCalculator = class
public
  class function ComputeTaxDeduction(Something, SomeOtherThing, ThisOtherThing):Currency;virtual;
end;

// Algorithm "factory"
function GetTaxDeductionCalculator(Year:Integer):TTaxDeductionCalculator;
begin
  case Year of
    2001: Result := TTaxDeductionCalculator_2001;
    2006: Result := TTaxDeductionCalculator_2006;
    else Result := TTaxDeductionCalculator_2010;
  end;
end;

// And we'd use it from some other complex algorithm
procedure Compute;
begin
  Taxes := (NetSalary - GetTaxDeductionCalculator(Year).ComputeTaxDeduction(...)) * 0.16;
end;

虚拟构造函数

Delphi 构造函数的工作方式就像“类函数”；如果我们有一个元类，并且该元类知道虚拟构造函数，我们就能够创建后代类型的实例。当您点击“添加”按钮时，TCollection 的 IDE 编辑器将使用它来创建新项目。 TCollection 需要实现此功能的所有内容是 TCollectionItem 的元类。