.NET泛型解析(下)

上一篇對(duì).NET中的泛型進(jìn)行了詳細(xì)的介紹以及使用泛型的好處是什么,這篇將更加深入的去了解泛型的其他的知識(shí)點(diǎn),重頭戲.

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【1】泛型方法

上一篇我們也說(shuō)過(guò)了,泛型可以是類,結(jié)構(gòu),接口,在這些泛型類型中定義的方法都可以叫做泛型方法,都可以引用由泛型類型本身指定的一個(gè)類型參數(shù)例如:

public class GenericType

{

     private T G_Value;

     public T Convert { T res = (T)Convert.ChangeType(G_value,typeof(T)); return res; }

}

泛型方法的存在為我們提供了極大的靈活性。

泛型方法顧名思義,首先它是一個(gè)方法,只不過(guò)這個(gè)方法的返回值,參數(shù)可能是泛型的,

類型推斷

類型推斷就是根據(jù)泛型方法中定義的形參類型T，在我們調(diào)用的使用，那么所要傳的也應(yīng)該是一致的。例如：

static void Test(ref T t1,ref T t2)

{

       T temp = t1;

       t1 = t2;

       t2 = temp;

}

這是我們定義的一個(gè)泛型方法，第一個(gè)參數(shù)類型為 T，第二個(gè)也為 T，說(shuō)明這兩個(gè)類型是一致的。那么我們?cè)谡{(diào)用的時(shí)候應(yīng)該這樣 ：

 int i = 8, j = 0 ; 
 Test( ref i, ref j);

而如果我們兩個(gè)實(shí)參的類型不統(tǒng)一的話，那么就會(huì)引發(fā)編譯異常例如 ：

開(kāi)放類型和封閉類型

具有泛型類型參數(shù)的類型對(duì)象讓就還是一個(gè)類型, CLR內(nèi)部依舊和其他的對(duì)象類型一樣創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)部類型對(duì)象, 那么這種具有泛型類型參數(shù)的類型稱之為開(kāi)放類型,開(kāi)發(fā)類型不能進(jìn)行構(gòu)造任何的實(shí)例.

當(dāng)泛型類型參數(shù)是一個(gè)實(shí)參時(shí),那么所有的類型實(shí)參傳遞的都是實(shí)際的數(shù)據(jù)類型了,這種類型稱之為 封閉類型,封閉類型是允許構(gòu)造實(shí)例對(duì)象的

class DictionaryStringKey  : IEnumerable
 {
       public IEnumerator GetEnumerator()
       {
           throw new NotImplementedException();
       }

       System .Collections. IEnumerator System. Collections.IEnumerable .GetEnumerator()
       {
           throw new NotImplementedException();
       }
 }

在上述代碼中,有一個(gè)DictionaryStringKey的類,繼承了一個(gè)IEnumable的泛型,那么根據(jù)我們的開(kāi)放類型它在調(diào)用的時(shí)候是不只是具體的實(shí)參,并且不能被構(gòu)造實(shí)例的.

static void Main( string[] args)
        {
            object o = null;
            Type t = typeof( DictionaryStringKey <>);
           o =   CreateInstance(t);
           Console .ReadLine();

        }

        private static object CreateInstance( Type t)
        {
            object o = null;
            try
            {
                o = Activator . CreateInstance(t);
                Console .WriteLine( @" 創(chuàng)建了 " + t + "的實(shí)例 " , t .ToString());
            }
            catch (Exception ex)
            {
                o = Activator . CreateInstance(t);
                Console .WriteLine( @" 創(chuàng)建 " + t + "的實(shí)例失敗 " , t .ToString());
            }
          
            return o;
        }

上述代碼中我嘗試著對(duì)開(kāi)放類型進(jìn)行實(shí)例化,結(jié)果報(bào)出異常 :

當(dāng)我們傳入實(shí)參之后,那么它就是一個(gè)封閉類型,這樣我們就可以進(jìn)行構(gòu)造實(shí)例了.

static void Main( string[] args)
        {
            object o = null;
            Type t = typeof( DictionaryStringKey  );
           o =   CreateInstance(t);
           Console .ReadLine();

        }

【2】泛型接口

泛型的主要作用就是定義泛型的引用類型和值類型,在CLR中,對(duì)于泛型接口的支持也是很重要的,因?yàn)檫@樣更有益與程序的擴(kuò)展性, 另外一點(diǎn)如果沒(méi)有泛型接口我們每次使用非泛型接口時(shí)都會(huì)進(jìn)行裝箱操作(例如：  IComparable),并且會(huì)失去編譯時(shí)的安全性(因?yàn)樗欠欠盒偷?較之泛型的好處之一).

那么CLR提供了對(duì)于泛型接口的支持,對(duì)于引用類型和值類型可以通過(guò)制定實(shí)參的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)泛型接口,同時(shí)也可以保持未指定狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)泛型接口( 接受者也可以是泛型 , 可以在后期進(jìn)行指定類型)

實(shí)例 1 : 聲明一個(gè)泛型接口

interface IPair 
{
    T First { get; set ; }
    T Second { get; set ; }     
}

IPair這個(gè)接口實(shí)現(xiàn)了一對(duì)相關(guān)的對(duì)象,兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)具有相同的類型.

實(shí)現(xiàn)接口時(shí),語(yǔ)法與非泛型類的語(yǔ)法是相同的,如果在實(shí)現(xiàn)泛型接口時(shí),同時(shí)不指定實(shí)參,則默認(rèn)為是一個(gè)泛型類.

實(shí)例 2 : 泛型接口的實(shí)現(xiàn)

class Pair  : IPiar< T>
    {
        public T First
        {
            get
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
            set
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
        }

        public T Second
        {
            get
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
            set
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
        }
    }

CLR泛型接口的支持對(duì)于集合類型來(lái)講尤其重要,同時(shí)泛型在集合類型中較為常用,如果沒(méi)有泛型那么我們所使用List的時(shí)候都要依賴與System.Collections,我們?cè)诿看卧L問(wèn)的時(shí)候都需要執(zhí)行一次轉(zhuǎn)換,如果使用泛型接口,就可以避免執(zhí)行轉(zhuǎn)型,因?yàn)閰?shù)化的接口能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的編譯時(shí)綁定.

實(shí)例 3 : 在一個(gè)類中多次實(shí)現(xiàn)相同的接口

interface IContainer 
   {
       ICollection Items { get ; set; }
   }

    public class Person : IContainer,IContainer 
    {

        public ICollection  Items
        {
            get
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
            set
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
        }

        ICollection IContainer . Items
        {
            get
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
            set
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
        }
    }

Items屬性使用一個(gè)顯式接口實(shí)現(xiàn)多次出現(xiàn),每一次,類型參數(shù)都有所不同,如果沒(méi)有泛型,這是做不到的,在非泛型的情況下,CLR只允許一個(gè)顯式的IContainer.Items屬性.

【4】泛型約束(主要約束,次要約束,構(gòu)造器約束)

約束也可以理解為是一種規(guī)則，意思就是我們所編寫的所有泛型，你在調(diào)用的時(shí)候，應(yīng)該給我傳輸那些類型的實(shí)參。

在上一篇中，我們也在一個(gè)DataTableToList中使用到了約束，但是并沒(méi)有進(jìn)行講解，在這里我們?cè)敿?xì)的說(shuō)明一下:

在.NET 中有4中約束方式，它們的常規(guī)語(yǔ)法是相同的，約束要放在泛型方法或者泛型類型聲明的末尾，并由上下文關(guān)鍵字 ”where ：“  來(lái)引入 。

主要約束（引用類型約束）：

主要約束表示的是 ： 我們?cè)谥付ㄒ粋€(gè)引用類型約束時(shí)，那么一個(gè)指定的類型實(shí)參要么是與約束類型相同的類型，要么是從約束類型派生的一個(gè)類型

實(shí)例 4 : 引用類型約束

struct Generic(T t1) where : class

這里我定義了一個(gè)泛型方法，Generic，后來(lái)寫了一個(gè)where ： class，這就告訴編譯器，在使用者調(diào)用這個(gè)方法時(shí)，必須為這個(gè)方法的傳入一個(gè)引用類型的實(shí)參，同時(shí)，我們也可以注意到這個(gè)方法的返回類型為struct值類型。

主要約束（值類型約束）

很明顯，值類型約束的話，就是將 約束條件指定為 Struct

實(shí)例 5 : 值類型約束

class ConstraintOfStruct  where T : struct
 {
     public T result()
     {
         return new T();
     }
 }

在代碼中，我們最后返回的是new T()，這個(gè)是沒(méi)有問(wèn)題的，因?yàn)槲覀円呀?jīng)可以肯定T就是值類型，所有的值類型都有一個(gè)隱式的構(gòu)造函數(shù)，那么如果我們將 約束條件改為 class的話，那么就會(huì)出異常，因?yàn)椴皇撬械囊妙愋投伎梢詫?shí)例化.

實(shí)例 6 : 反面教材 - 約束為引用類型時(shí)進(jìn)行實(shí)例化.

構(gòu)造函數(shù)類型約束

構(gòu)造函數(shù)類型約束表示為 T ： new（），這個(gè)約束必須為所有的類型參數(shù)的最后一個(gè)約束，它用于檢查類型實(shí)參是否有一個(gè)可用于創(chuàng)建類型實(shí)例的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，這一點(diǎn)比較適用于所有的值類型，所有的沒(méi)有顯式聲明構(gòu)造函數(shù)的非靜態(tài)、非抽象類，所有顯式聲明了一個(gè)公共無(wú)參構(gòu)造函數(shù)的非抽象類。

實(shí)例 7 : 構(gòu)造函數(shù)類型約束

public T CreateInatance() where T : new()

{
     return new T();
}

在方法createInstance中，要求我們必須傳入一個(gè)無(wú)參的構(gòu)造函數(shù)，例如:我們可以傳入 object，struct，stream等，但是不能傳入 string，Directory等.

接口約束：

接口約束的一個(gè)好處就是我們可以指定多個(gè)接口，但是只能指定一個(gè)類

class ConstraintOfStruct  where T : class,IEquatable  ,IComparable{}

組合約束 ：

組合約束就是指定多個(gè)約束條件在上一個(gè)約束中我們已經(jīng)看到了 ,更詳細(xì)的如下 ：

class Sample where T : class ,IDisposable,new(){}
class Sample where T : struct,IDisposable{}     
class Sample where T : Stream where U : IDisposable{}
class Sample where T : class ,struct

【5】泛型類型轉(zhuǎn)型  

public static T Desercialies  (Stream stream, IFormatter formatter)
{       
   return (T)formatter. Deserialize(stream);
}

formatter 負(fù)責(zé)將流轉(zhuǎn)換為 Object,返回一個(gè)Object類型,我們?cè)谑褂梅盒驼{(diào)用的時(shí)候應(yīng)該這樣來(lái) :

string result = Desercialies  (stream, formatter);

上述的代碼看著是一種強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,但是仍然執(zhí)行了隱式的轉(zhuǎn)換,就和使用非泛型 string result = (string)Desercialies(stream, formatter); 一樣

【6】泛型和屬性

 屬性也可以應(yīng)用到泛型類型中,使用的方式和非泛型類型相同.自定義的屬性只允許引用開(kāi)發(fā)泛型類型

class MyClass where T :class 

          where S : struct

    {

        public T MyName { get; set; }

        public S MyCode { get; set; }

        public List MyCourse { get; set; }

        public List MyStudyHistory { get; set; }

    }

上述我們定義了一個(gè)MyClass 類，這個(gè)類有兩個(gè)參數(shù)一個(gè)是引用類型一個(gè)是值類型.在屬性MyName,MyCourse的類型都是引用類型,MyCode的類型都為值類型

泛型類型構(gòu)造器:

class Pair < T> : IPiar< T >

    {

        private T _first;

        public T First

        {

            get { return _first; }

            set { _first = value; }

        }

        private T _second;

        public T Second

        {

            get { return _second; }

            set { _second = value; }

        }

        public Pair(T first,T second)

        {

        }

    }

    interface IPiar < T> { }

型的構(gòu)造器不需要添加類型參數(shù)來(lái)與類的聲明一致.

先到這里, 下一篇著重分享協(xié)變和逆變,否則這一篇符太長(zhǎng),不利于以后的查看.

泛型委托和泛型反射留在深入總結(jié)委托和反射的時(shí)候進(jìn)行總結(jié)。

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