将不透明对象返回给调用者,而不违反类型安全性

Question

我有一个方法应该返回当前状态的快照,另一个方法是恢复该状态.

public class MachineModel
{
    public Snapshot CurrentSnapshot { get; }
    public void RestoreSnapshot (Snapshot saved) { /* etc */ };
}

状态Snapshot类对调用者应该是完全不透明的 - 没有可见的方法或属性 - 但是它的属性必须在MachineModel类中可见.我显然可以通过向下转换来做到这一点,即CurrentSnapshot返回一个object,并RestoreSnapshot接受一个object它回归到一个参数Snapshot.

但这样的强迫铸造让我觉得很脏.什么是最好的替代设计,允许我既是类型安全的又是不透明的？

更新解决方案:

我结束了接受的答案和关于接口的建议.该Snapshot班是由一个公共抽象类,里面的私人执行MachineModel:

public class MachineModel
{
    public abstract class Snapshot
    {
        protected internal Snapshot() {}
        abstract internal void Restore(MachineModel model);
    }

    private class SnapshotImpl : Snapshot
    {
        /* etc */
    }

    public void Restore(Snapshot state)
    {
        state.Restore(this);
    }
}

因为构造函数和方法Snapshot是internal,程序集外部的调用者将其视为完全不透明且无法从中继承.程序集中的调用者可以调用Snapshot.Restore而不是MachineModel.Restore,但这不是一个大问题.此外,在实践中,如果Snapshot.Restore没有访问MachineModel私人成员,你就永远无法实施,这应该阻止人们尝试这样做.

Answer 1

您可以反转依赖关系并使 Snapshot 成为 MachineModel 的子级（嵌套类）。那么 Snapshot 只有一个公共（或内部）Restore()方法，该方法将 MachineModel 实例作为参数。由于 Snapshot 被定义为 MachineModel 的子级，因此它可以看到 MachineModel 的私有字段。

要恢复状态，您有以下示例中的两个选项。您可以调用 Snapshot.RestoreState(MachineModel) 或 MachineModel.Restore(Snapshot)*。

public class MachineModel
{
    public class Snapshot
    {
        int _mmPrivateField;

        public Snapshot(MachineModel mm) 
        { 
            // get mm's state
            _mmPrivateField = mm._privateField;
        }

        public void RestoreState(MachineModel mm) 
        { 
            // restore mm's state
            mm._privateField = _mmPrivateField;
        }
    }

    int _privateField;

    public Snapshot CurrentSnapshot
    {
        get { return new Snapshot(this); }
    }

    public void RestoreState(Snapshot ss)
    {
        ss.Restore(this);
    }
}

例子：

    MachineModel mm1 = new MachineModel();
    MachineModel.Snapshot ss = mm1.CurrentSnapshot;
    MachineModel mm2 = new MachineModel();
    mm2.RestoreState(ss);

* 将 Snapshot.RestoreState() 设为并将所有调用者置于程序集之外会更简洁internal，因此执行恢复的唯一方法是通过 MachineModel.RestoreState()。但你在乔恩的回答中提到，同一程序集中会有调用者，所以没有太多意义。