Muster für die Spezialisierung der generischen Klasse in C#?

Question

In C# wünschte ich manchmal, ich könnte spezielle Methoden für bestimmte "Instanziierungen" von generischen Klassen machen.

UPDATE: Der folgende Code ist nur ein dummes Beispiel für ein abstrakteres Problem - konzentrieren Sie sich nicht zu sehr auf Zeitreihen, nur die Grundsätze der "zusätzliche Methoden hinzufügen" für bestimmte T.

Beispiel:

class Timeseries<T> 
{ 
    ... 
    TimeSeries<T> Slice(...) { ... } 
} 

In dem Fall, wo T doppelt so hoch ist, würde ich einige zusätzliche Methoden mag, wie Integrate(), Interpolate() und so weiter, dass nur dann einen Sinn für double machen, weil ich auf sich Arithmetik tun muß .

Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu tun, aber ich kann keine finden, mit der ich zufrieden bin.

1. Vererben in eine Sonderklasse

class TimeseriesDouble : Timeseries<double> 
{ 
    double Interpolate(...) { ... } 
    ... 
} 

Nachteile:TimeseriesDouble.Slice() wird ein neues Timeseries<double> Objekt zurück, jetzt meine spezielle Methoden fehlt.

2. Externe Methoden

public static double Interpolate(Timeseries<double> ts, ...) { ... } 

Nachteile: Breaks mit OO Prinzipien. Und ich möchte meine Methoden nicht wegräumen. Außerdem benötigen die Methoden möglicherweise einen privaten/geschützten Status.

3. Erweiterungsmethoden

Wie 2, nur mit einem schöneren Aufruf Syntax.

4. Gemeinsame Basisklasse

class TimeSeries_base { ... } 
class TimeSeries<T> : TimeSeries_base { .. typesafe versions of methods .. } 
class TimeSeriesDouble : TimeSeries_base { .. typesafe versions of methods .. } 

Nachteile: zu viel Verdoppelung der Dinge aus TimeSeries_base in die beiden Unterklassen. Die Basisklasse könnte nur ein Platzhalter für Utility-Funktionen für die Unterklassen werden.

pro: Ich kann jetzt Dinge wie List<TimeSeries_base> dynamisch tun.

5. Vergessen Sie um eine gemeinsame Klasse

Das heißt, halten Timeseries<T> und TimeseriesDouble im Code getrennt.

Nachteile: Dann alles, was ich nicht bekommen, den Nutzen einer solchen TimeseriesDouble wie ein TimeSeries<T>, beispielsweise die Behandlung von Kombinieren von zwei Zeitreihen mit ZIP (A, B), wobei es sich um Doppelgänger handelt.

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Irgendwelche anderen Ideen? Momentan finde ich das Design (1) am besten.

Answer 1

Sie könnten immer die selbstbezüglicher Generika Trick:

public class TimeSeries<T, U> where U : TimeSeries<T, U> 
{ 
    U Slice(...) 
} 

public class TimeSeriesDouble : TimeSeries<double, TimeSeriesDouble> 
{ 
    ... 
} 

Es kann ein bisschen kniffliger, aber es kann funktionieren.

Answer 2

Ich würde in Erwägung ziehen, eine Fabrik zu implementieren, um die entsprechende Unterklasse zurückzugeben.

Answer 3

Ich würde mit (1) gehen und entsprechend werfen.

TimeSeriesDouble tsD = new TimeSeriesDouble(); 
TimeSeriesDouble subTSD = tsD.Slice(...) as TimeSeriesDouble; 

Answer 4

interface ITimeSeries<T> { ... } 

abstract class TimeSeriesBase<TS> where TS : TimeSeriesBase<TS> 
{ public TS Slice() { ... } 
} 

class TimeSeries<T>:TimeSeriesBase<TimeSeries<T>>,ITimeSeries<T> {} 

class TimeSeriesDouble:TimeSeriesBase<TimeSeriesDouble>,ITimeSeries<double> 
{ public double Interpolate() { ... } 
}