特质贬低

Question

如何将特征向下转换为结构，就像这个 C# 示例中那样？

我有一个基本特征和几个派生结构，必须将它们推入单个基本特征向量中。

我必须检查向量的每个项目是否可转换为特定的派生结构，如果是，则将其用作该类型的结构。

这是我的 Rust 代码，我不知道如何实现注释部分。

trait Base {
    fn base_method(&self);
}

struct Derived1;
impl Derived1 {
    pub fn derived1_method(&self) {
        println!("Derived1");
    }
}
impl Base for Derived1 {
    fn base_method(&self) {
        println!("Base Derived1");
    }
}

struct Derived2;
impl Derived2 {
    pub fn derived2_method(&self) {
        println!("Derived2");
    }
}
impl Base for Derived2 {
    fn base_method(&self) {
        println!("Base Derived2");
    }
}

fn main() {
    let mut bases = Vec::<Box<dyn Base>>::new();
    let der1 = Derived1{};
    let der2 = Derived2{};

    bases.push(Box::new(der1));
    bases.push(Box::new(der2));

    for b in bases {
        b.base_method();
        //if (b is Derived1)
        //  (b as Derived1).derived1_method();
        //else if (b is Derived2)
        //  (b as Derived2).derived2_method();
    }
}

Answer 1

从技术上讲，您可以使用as_any，如本答案中所述：

如何从特征对象获取对具体类型的引用？

然而，在循环特征对象向量时进行类型检查和向下转型被认为是代码味道。如果将一堆对象放入一个向量中，然后循环该向量，那么该向量中的对象大概应该扮演类似的角色。

因此，您应该重构代码，以便可以在对象上调用相同的方法，而不管底层的具体类型如何。

从您的代码来看，您似乎纯粹是在检查类型（和向下转型），以便可以调用适当的方法。那么，您真正应该做的是引入另一个特征，该特征提供了一个统一的接口，然后您可以从循环中调用该接口，以便循环根本不需要知道具体类型。

编辑：请允许我添加一个具体的例子来强调这一点，但我将使用 Python 来展示这一点，因为在 Python 中，很容易做你要求做的事情，所以我们可以专注于为什么它不是最佳设计选择：

class Dog:
  def bark():
    print("Woof woof")

class Cat:
  def meow():
    print("Meow meow")

list_of_animals = [Dog(), Dog(), Cat(), Dog()]

for animal in list_of_animals:
  if isinstance(animal, Dog):
    animal.bark()
  elif isinstance(animal, Cat):
    animal.meow()

这里，Python 的动态类型允许我们将所有对象放入同一个列表中，对其进行迭代，然后在运行时找出类型，以便我们可以调用正确的方法。

但实际上，设计良好的面向对象代码的全部要点是将调用者的负担减轻给对象。这种类型的设计非常不灵活，因为一旦您添加另一种动物，您就必须向您的if块添加另一个分支，并且您最好在有该分支的任何地方都这样做。

解决方案当然是确定两者所扮演的共同角色，并将该行为抽象到接口中。当然，在Python中我们不需要正式声明这样的接口，所以我们可以在其中添加另一个方法：barkmeow

class Dog:
  ...
  def make_sound():
    self.bark()

class Cat:
  ...
  def make_sound():
    self.meow()

...

for animal in list_of_animals:
  animal.make_sound()

在 Rust 代码中，您实际上有两个选择，这取决于您设计的其余部分。或者，正如我所建议的，添加另一个特征来表达对象所扮演的共同角色（为什么首先将它们放入向量中？）并为所有派生结构实现该特征。或者，将所有各种派生结构表示为同一枚举的不同变体，然后向处理调度的枚举添加一个方法。当然，枚举比使用特征版本更接近外部扩展。这就是为什么解决方案将取决于您的需求。