C#のクラス定義を配列にして、そこからnewしたい

Question

前提

C#で処理の分岐を各クラス別に記述する事で処理をおこなっています。
ですが、クラスの生成が上手く書く事ができず、この方法がよいのか悩んでおります。

実現したいこと

識別子をwitch文で分岐し、そこからクラスを生成することで処理を分岐されております。
しかし、タスクの種類が多くなるとSwitch文が長くなってしまい、コードが見難くなってしまいます。
また、識別子とクラスの関係が1:1となっておりますので、もっとスマートに実装できそうな気がしておりますが、方法がわかりません。

例えば、

ITaskBase[] TaskTypeArray = { TaskA, TaskB, TaskC, ... };
return new TaskTypeArray[task_type];

みたいな書き方や、

var taskname = "Task" + task_type;
return new taskname;

といった記述で作成する方法はないのでしょうか？

該当のソースコード

■ 定義

// 抽象クラス
abstract class ITaskBase
{
    public abstract bool Process();
}

// 処理タイプ(A)
class TaskA : ITaskBase
{
    public override bool Process()
    {
          // ...処理...
    }
}

// 処理タイプ(B)
class TaskB : ITaskBase
{
    public override bool Process()
    {
          // ...処理...
    }
}

// 処理タイプ(C)
class TaskC : ITaskBase
{
    public override bool Process()
    {
          // ...処理...
    }
}

■ 作成する際は、

enum task_type;

switch(task_type)
{
    case A:
        return new TaskA();

    case B:
        return new TaskB();

    case C:
        return new TaskC();

    // ...タスクの種類だけ続く...
}

Comments

[退会済みユーザー]

> タスクの種類が多くなるとSwitch文が長くなってしまい、コードが見難くなってしまいます。

質問のコードの「// ...処理...」というのはどういうものですか？　task_type によって全く処理が異なるコードを書かなければならないのであれば、switch 文を使おうが何をしようが、処理が異なるコードを全部書かざるを得ず、その分コードが長くなるのは避けようがないと思うのですが？

[Zuishin]

今日退会した例の人かな？

[dodox86]

古くからあるデザインパターンのひとつ、Factoryパターンやその類型が参考になりそうに思います。今はもっとモダンなやり方があるのかも知れませんが。

[Narua]

> 「// ...処理...」というのはどういうものですか？

DB操作だったり、XML解析だったり、出力だったり、まったく別の処理内容となっています。
簡易スクリプトのような文字列を読み込んで、それに沿って処理を行おうとしています。

> 今日退会した例の人かな？

はじめまして
初めて登録しましたので、別の方かと…

> Factoryパターンやその類型が参考

ですね、Factoryで言うところ(？)のCreateの実装になります。

[退会済みユーザー]

>> 「// ...処理...」というのはどういうものですか？

> DB操作だったり、XML解析だったり、出力だったり、まったく別の処理内容となっています。

そういうことだとすると、そもそもの考え方を根本から見直した方が良さそうな気がしますけど。

クラスの中の Process メソッドは「まったく別の処理内容」を行うのに、共通の abstract クラスを継承したクラスを処理に必要な数作って、処理によってクラスを選択してインスタンスを生成し、処理を実行するなんてことは自分的には（たぶん一般的にも）あり得ません。

Dependency injection を考えた方が良さそうな気がします。

[退会済みユーザー]

質問者さん、その後無言ですが、回答が出ているのでそれらに対するフィードバックを返してください。役に立たなかったならどこがダメかを書くとより期待に近い回答が出てくるかも。解決したなら解決に役立った回答にベストアンサーをつけてクローズしてください。

[Narua]

ご指摘ありがとうございます。
クローズする必要があるんですね、了解です。

[退会済みユーザー]

> クローズする必要があるんですね、了解です。

そうです。

「ベストアンサーをつける」＝「スレッドをクローズする」ということになります。

Answer 1

Type.GetType メソッドを使って生成したいクラスの Type を文字列から取得することが出来ます。

Type.GetType メソッド
https://learn.microsoft.com/ja-jp/dotnet/api/system.type.gettype?view=netframework-4.8

取得した Type から Activator.CreateInstance(Type) でインスタンスを作ることが出来ます。

Activator.CreateInstance(Type)
https://learn.microsoft.com/ja-jp/dotnet/api/system.activator.createinstance?view=netframework-4.8#system-activator-createinstance(system-type)

var o = (ITaskBase)Activator.CreateInstance(Type.GetType("ConsoleApp1.TaskA"));

public enum task_type
{
    A,B,C
}

static class Factory
{
    public static ITaskBase CreateInstance(task_type taskType) {
        return (ITaskBase)Activator.CreateInstance(Type.GetType("ConsoleApp1.Task" + taskType.ToString()));
    }
}

Type[] TaskTypeArray = { typeof(TaskA), typeof(TaskB), typeof(TaskC), ... };

のように配列を作るのもいいでしょうね。

Comments

[Narua]

助言ありがとうございます！
まったく知らなかった機能ですので試してみます。

Answer 2

質問に対する直接の答えにはなってませんが・・・

「// ...処理...」というのはどういうものですか？

DB操作だったり、XML解析だったり、出力だったり、まったく別の処理内容となっています。

そういうことだとすると、そもそもの考え方を根本から見直した方が良さそうな気がします。

クラスの中の Process メソッドは「まったく別の処理内容」を行うのに、共通の abstract クラスを継承したクラスを処理に必要な数作って、処理によってクラスを選択してインスタンスを生成し、処理を実行するなんてことは自分的には（たぶん一般的にも）あり得ません。

Dependency injection (DI) を考えた方が良さそうな気がします。

何を作っているのか分かりませんが、.NET Core 3.1 とか .NET 6.0 などのアプリであれば、Microsoft の Microsoft.Extensions.DependencyInjection 名前空間にあるクラス類を使って DI 機能を実装できます。

TaskA などの各クラスを DI コンテナに登録しておいて、TaskA などに依存する（すなわち「// ...処理...」が必要な）クラスを初期化する際、自動的にコンストラクタ経由で TaskA などを初期化して渡してやることができます。

コンソールアプリでも DI は利用できます。具体例は以下の記事を見てください。

.NET Core での Dependency Injection
http://surferonwww.info/BlogEngine/post/2021/01/01/dependency-injection-for-dotnet-core-application.aspx

Windows Forms アプリの具体例は以下の記事を見てください。

WinForms で構成情報とコンテキストの DI (CORE)
http://surferonwww.info/BlogEngine/post/2021/03/30/how-to-inject-configuration-and-dbcontext-in-windows-forms-application.aspx

Comments

[Narua]

DIを知らなかったので調べてみました。
知識不足で申し訳ないのですが、理解が追い付いてきていません…

処理内容とクラス定義の依存性(abstractクラスが不要になる)が解決できるのはわかってきたのですが、識別子から各オブジェクトをインタンス化する方法がわかりませんでした。

GetRequiredServiceや、GetServiceを行う際は、Typeとかで何かしらに変換して指定する必要がある形でしょうか？
文字列を登録して生成する方法がありそうに見えるのですが、実際には方法を見つけきれませんでした…汗

[退会済みユーザー]

そもそも、文字列を組み立ててそれを変数とかメソッドとかクラスとして使うということは、普通は（その「普通」の考え方次第ではありますが、少なくとも自分的には）、やらないことなのです。今回の質問のケースのような場合は特に。

なので、そのあたりから考え直して、今回のケースでは DI が利用できそうですのでそれをお勧めしている次第です。「文字列を登録して生成する方法」はないです。

[Narua]

なるほど…ありがとうございます。
何となくですが、理解できました。

今回はすべてがC#で構成されておらず、外部からの文字列や識別子などから処理を起こす必要があり、かつ、その処理順番が動的に変わっていくような仕様があります。
外部の部分は変えられないので厳しいのですが、読み込みから流れの部分で設計を検討しなおしてみます。