抽象クラスを継承したクラスを個体識別番号で呼び出したい

Question

ある抽象クラスの計算メソッドを利用するクラスがあります。
仮にFruitsを継承した
Apple,Mango,Bananaとします。

個体識別用にMyNumberを与えております。

フルーツごとに計算式が異なります。

さて、識別番号だけがわかっている時に適当なクラスのインスタンスを紐付けてCulcメソッドを利用したいのですが、そういった事は可能なんでしょうか。
ちなみにフルーツは500種類ぐらいあります。
手作業で紐付けるのが泥臭い気がしたので質問させていただきました。

下記のhogeメソッドはどのように実装すればよいでしょうか。

ご回答よろしくおねがいいたします。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;



public abstract class Fruits
{
    public virtual int MyNumber { get; }
    public abstract int Culc(int a, int b);
}

public class Apple : Fruits
{
    public override int MyNumber => 1;
    public override int Culc(int a , int b)
    {
        return a+b;
    }
}

public class Mango : Fruits
{
    public override int MyNumber => 2;
    public override int Culc(int a, int b)
    {
        return a - b * b;
    }
}

public class Banana : Fruits
{
    public override int MyNumber => 3;
    public override int Culc(int a, int b)
    {
        return a / b * 444;
    }
}



class MainClass
{

    static void Main()
    {
        int whatIwant = 2;
        //Fruits someFruits = hoge(whatIWant);   
        //ここをどうすればよいのかわかりません
//私はMangoのCulcを利用したい。
    }

}

Answer 1

直接的な質問の答えではないのですが、識別番号とフルーツの紐づけ方に設計上のミスがあるのではないかと思います。

■問題1：設計上番号が重複する可能性がある。
Fruitsの継承クラス(Apple, Mango, Banana)は相互のMyNumberを知りません、設計上番号が重複する可能性があります。
■問題2:変更時に番号の振り直しが大変
例えばAppleの次にPearを追加したくなったとき500以上のクラスに分かれて書かれた番号を1つずつずらして書く必要が出てきます。
MyNumberはインスタンスではなくクラスの識別番号なので、別にプロパティとして持たせる必要もなく、別途これを定義・管理するのが吉かと思います。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

public abstract class Fruits
{
    // 動的に変更することがないものとして
    public static readonly IReadOnlyDictionary<int, Type> FruitsTypeDictionary =
        new Dictionary<int, Type>
        {
            { 1, typeof(Apple) },
            { 2, typeof(Mango) },
            { 3, typeof(Banana) },
        };
    public static Fruits CreateInstance(int number)
        => Activator.CreateInstance(FruitsTypeDictionary[number]) as Fruits;
    public abstract int Culc(int a, int b);
}

public class Apple : Fruits
{
    public override int Culc(int a, int b) => a + b;
}

public class Mango : Fruits
{
    public override int Culc(int a, int b) => a - b * b;
}

public class Banana : Fruits
{
    public override int Culc(int a, int b) => a / b * 444;
}

class MainClass
{
    static void Main()
    {
        int whatIwant = 2;
        var someFruits = Fruits.CreateInstance(whatIwant);
        Console.WriteLine(someFruits.Culc(10, 20));
        Console.ReadKey();
    }
}

更に言えば質問内容を見る限りCalcは何のフィールドも参照しておらず、やろうとしていることを見ても、「whatIwantから新たにインスタンスを生成してCalcを選択的に利用する」というように見えるので、もしかしたら抽象クラスを継承するという構造自体不要かもしれません。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

public enum Fruits
{
    Apple = 1,
    Mango = 2,
    Banana = 3,
}

public static class FruitsCalculator
{
    // 行き場がないのでstaticにするが、しかるべきところがあればそこに。
    public static int Calc(Fruits fruits, int a, int b)
    {
        switch (fruits)
        {
            case Fruits.Apple:
                return a + b;
            case Fruits.Mango:
                return a - b * b;
            case Fruits.Banana:
                return a / b * 444;
            default:
                throw new ArgumentException("Undifined fruits.", nameof(fruits));
        }
    }
}

class MainClass
{

    static void Main()
    {
        int value = FruitsCalculator.Calc((Fruits)2, 10, 20);
        Console.WriteLine(value);
        Console.ReadKey();
    }
}

課題の背景が分からないので見当違いだったら申し訳ございません。

Comments

[gamu]

回答ありがとうございます。

>>別途これを定義・管理するのが吉かと思います。
やはりそうですか

>>もしかしたら抽象クラスを継承するという構造自体不要
本当ですね。なぜか抽象クラスで行くことに決めてしまった。
インスタンスなど必要ないですね。
シンプルな仕様に変更できそうです。
ありがとうございました。

[退会済みユーザー]

今回は背景が分からないのでstaticメソッドにしましたが、Utilityクラス(staticメソッドばかり集めた便利クラス)は何かと問題になることがございますので、どこか適切な行き先があればそちらのクラスのメンバとして実装してあげてくださいｂ

Answer 2

手動でやったほうが良いとは思いますが、一応回答例を載せておきます。

流れとしては
アセンブリ内のすべての型を取得する
↓
型・インスタンスが派生クラスかどうかを調べる
↓
Type からインスタンスを生成する

という感じでやっています。

何度も検索をするのであれば、一度だけDictionary<Int, Fruits>などを生成しておいて、使いまわしたほうがいいです。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApplication1
{
    public abstract class Fruits
    {
        public virtual int MyNumber { get; }
        public abstract int Culc(int a, int b);
    }

    public class Apple : Fruits
    {
        public override int MyNumber => 1;
        public override int Culc(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }
    }

    public class Mango : Fruits
    {
        public override int MyNumber => 2;
        public override int Culc(int a, int b)
        {
            return a - b * b;
        }
    }

    public class Banana : Fruits
    {
        public override int MyNumber => 3;
        public override int Culc(int a, int b)
        {
            return a / b * 444;
        }
    }


    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 全クラス列挙
            foreach (var type in System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly().GetTypes())
            {
                // Fruitsのサブクラスだけ抽出
                if (type.IsSubclassOf(typeof(Fruits)))
                {
                    var fruits = (Fruits)Activator.CreateInstance(type); // インスタンス化

                    if (fruits.MyNumber == 2)
                    {
                        Console.WriteLine($"calc={fruits.Culc(123, 456)}");
                    }
                    
                }
            }
        }
    }
}

Comments

[gamu]

回答ありがとうございます。
dobonさんにも掲載されていたのですね。
勉強不足でした。
参考になりました。
やはりこの仕様で行くしか無いのなら手動でやるのが吉と言えそうですね。
しかし重複の心配が拭えないので検討し直そうと思います。