創建抽象類，其中包含從子項中使用的常用方法

Question

我想要做的是創建包含從子項中使用的常用方法的抽象類。因爲我需要爲孩子們​​一個靜態實例參考，我正在做的東西像

public abstract class Environment<T> where T : Environment<T> { 

    private static T s_instance; 

    public static T Instance { 
    get { 
     return (T)s_instance 
    } 
    } 
} 

這樣，如果我會叫上孩子的實例屬性，我會得到孩子的實例，而不是抽象的一個聲明子爲：

public Desert : Environment<Desert> { } 

所以，如果我做

Desert.Instance 

我會與所有的實現和新方法的沙漠實例（以及在b中定義的一個ASE）。
假設我有兩個類：環境和動物。
假設我有沙漠和叢林這兩個環境。
比方說，我有蠍子和獅子是2動物。

我想要做的就是從Environment中訪問Animal類的一些屬性，但不瞭解它的實現。

非常愚蠢的例子：

1. 我將實例化一個沙漠（只是一次一個環境會存在）
2. 沙漠將有可能被實例化匹配允許種動物組合屋的列表有
3. 只要它被實例化，如果沒有那種動物已經存在，自動實例化1（例如Scorpion）並且只有一個動物，以便我可以用靜態實例屬性來引用它。在實例化之後，其他動物纔會被實例化。

第一個問題是，在環境，我需要有一個列表（數組，字典，泛型列表...等等）被定義爲動物的名單，那麼，這將是沙漠有義務填補與Scorpion和其他人的名單。顯然，我不能定義與一般類型的結構：

protected List<Animal<T>> animalsList = new List<Animal<T>>(); 

的另一件事是：看，在一個空的環境中實例化一個普通動物的行爲是共同的，我想，我的通用環境可以檢查是否有動物已經被實例化，如果沒有，實例化一個。問題是，因爲動物是通用的，我不能做

if (Animal.Instance == null) { 
    Instantiate (animalList[Random(0, animalList.Length)]); 
} 

（請注意，在前面是一個僞代碼）。

我希望我不會太困惑。也許這是整個想法是錯誤的，也許我不能有泛型，但如果你有任何建議，這是非常受歡迎的。 感謝大家:-)


編輯：爲什麼仿製藥???
因爲我試圖用普通的操作來創建一個基類，並且因爲我需要一個靜態引用到子實例，所以我已經將基類定義爲泛型。同樣，如果我這樣做，Instance屬性需要在基類中聲明，但是如果它將在子類中調用時，它將返回子實例。
例子：

public abstract class Environment<T> where T : Environment<T> { 

    private static T s_instance; 

    public static T Instance { 
    get { 
     return (T)s_instance 
    } 
    } 

    public int CommonMethod() { 
    return 1; 
    } 
} 

和

public class Desert : Environment<Desert> { 

    public int SandStorm() { 
     return 12; 
    } 
} 

和

public class Jungle : Environment<Desert> { 

    public int Rain() { 
     return 200; 
    } 
} 

在我的控制，我可以做

public class Controller() { 

    public void CallCommonMethod() { 
     Console.Write (Desert.Instance.CommonMethod()); 
     Console.Write (Jungle.Instance.CommonMethod()); 
    } 

    public void CallSandStorm() { 
     Console.Write (Desert.Instance.SandStorm()); 
    } 

    public void CallRain() { 
     Console.Write (Jungle.Instance.Rain()); 
    } 
} 

在這種情況下，它不允許ŧ o不要

public class Controller() { 

    public void CallCommonMethod() { 
     Environment.Instance.CommonMethod(); 
     // or 
     Environment<T>.Instance.CommonMethod(); 
     // or similar 
    } 
} 

相反，如果我有

public abstract class Environment { 

    public int CommonMethod() { 
    return 1; 
    } 
} 

和

public class Desert : Environment { 

    public Desert Instance { get; private set; } 

    public Desert() { 
     Instance = this; 
    }  

    public int SandStorm() { 
     return 12; 
    } 
} 

和

public class Jungle : Environment { 

    public Jungle Instance { get; private set; } 

    public Jungle() { 
     Instance = this; 
    }  

    public int Rain() { 
     return 200; 
    } 
} 

我需要定義實例爲每個孩子。可能我很懶，但我認爲通用的方式會更好。

Answer 1

爲了您lazyness問題，你可以做這樣的事情

public abstract class Environment 
{ 
    private static Environment instance; 

    public static T GetInstance<T>() where T : Environment 
    { 
     return (T)instance; 
    } 
} 

public class Desert : Environment 
{ 

} 

public class class1 
{ 
    public void SomeMethod() 
    { 
     Environment.GetInstance<Desert>() 
    } 
} 

Answer 2

有很多的問題在這裏，但理解泛型類型協變和逆變啓動：

Return an inherited type from a method

這是一個非常普遍的問題。這是我最近回答的鏈接。

Answer 3

你只需要添加代碼，抽象通用基類中創建實例。

public abstract class Environment<T> where T : Environment<T>, new() 
{ 
    private static T _instance = new T(); 
    public static T Instance 
    { 
     get { return _instance; } // no need to cast here. It's already of type T. 
    } 

    public int CommonMethod() 
    { 
     return 1; 
    } 
} 

public class Desert : Environment<Desert> 
{ 
    public int SandStorm() 
    { 
     return 12; 
    } 
} 

然後用法如你所願。 Desert.Instance.SandStorm()和Desert.Instance.CommonMethod()。

建議在評論中使用工廠和/或擺脫單身人士的要求可能是有效的，但你已經非常接近你正在尋找的東西。

編輯：

您也可以訪問靜態Instance屬性是這樣的：

Environment<Desert>.Instance.CommonMethod(); 
Environment<Desert>.Instance.SandStorm(); 

但是，直到您指定的泛型類型，你不能讓一個Instance。所以Environment.Instance不可用。

Answer 4

爲了完整起見，這是我的最終解決方案。請注意，部分部分是僞代碼。這只是爲了讓你瞭解我的想法。

public abstract class Environment<T> where T : Environment<T> { 

    private List<Animal> animalList; 
    private static T s_instance; 

    public static T Instance { 
     get { 
     return (T)s_instance 
     } 
    } 

    public void ToCallInConstructor() { 
     PopulateTheList(); 
     if (Animal.Instance == null) { 
     Instantiate (animalList.Get (defaultAnimal)); // pseudocode 
     } 
    } 

    public int CommonMethod() { 
     return 1; 
    } 

    public abstract void PopulateTheList(); 
} 

和

public abstract class Animal { 

    public static Animal Instance { get; private set; } 

    public Animal() { 
     Instance = this; 
    } 

    public static T GetInstance<T>() where T : Animal { 
     return (T)Instance; 
    } 
} 

一切會按照我在我的問題中，我解釋了爲什麼仿製藥的編輯部分做例子。

非常感謝大家的建議，特別是Patrick和Coder Dennis。 :-)