【记】《.net之美》之读书笔记(二) C#中的泛型

前言

上一篇读书笔记，很多小伙伴说这本书很不错，所以趁着国庆假期，继续我的读书之旅，来跟随书中作者一起温习并掌握第二章的内容吧。

一.理解泛型

1.为什么要使用泛型？-----通过使用泛型，可以极大地提高代码的重用度，同时还可以获得强类型的支持，提升了应用程序的性能，避免了隐式的装箱、拆箱，以及运行时的类型转换错误。

2.为什么要有泛型？ -----以简单的数组排序为例，第一次我们可能会要求对int型数组进行排序，然后我们很快的写出了答案，

第二次，又要求我们对byte[]数组进行排序，这时候我们可能会思考下，是不是要优化我们的设计思想，但是还不至于修改，我们还是快速的将int[]数组的排序代码进行了复制，将方法签名改为byte[].

第三次，又要求我们对char[]数组进行排序，这个时候我们就不得不停下来思考了，以上两种需求，除了方法签名不一样以为，其他的都一模一样。所以我们引进了泛型的概念，将int[]、byte[]、char[]使用T[]来表示，T代表type，指代任何类型。所以我们又得到了泛型类的概念。

public class SortHelper<T> {

public void BubbleSort(T[] array){

// 方法实现体

}

}

这样，当我们需要对int[]进行排序时，我们可以这样声明：

SortHelper<int> sorter = new SortHelper<int>();

int[] array = { 8, 1, 4, 7, 3 };

sorter.BubbleSort(array);

当我们需要对char[]进行排序时，我们就能这样声明：

SortHelper<char> sorter = new SortHelper<char>();

char [] array = { 8, 1, 4, 7, 3 };

sorter.BubbleSort(array);

再也不用重复的对代码进行复制，然后修改方法签名了。

结论：通过使用泛型，极大的减少了重复代码，使程序更加清爽。泛型类可以让我们在需要时传入任何类型，在.net中，我们称作类型参数。

3.类型参数约束

我们定义了一个Book类，对它实现排序，该怎么实现呢？假设该类包含两个字段，一个int类型的单价price，一个string类型的title标题。

Book[] bookArray = new Book[2];

Book book1 = new Book(30, "HTML5解析");

Book book2 = new Book(21, "JavaScript实战");

bookArray[0] = book1;

bookArray[1] = book2;

SortHelper<Book> sorter = new SortHelper<Book>();

sorter.BubbleSort(bookArray);

foreach (Book b in bookArray) {

Console.WriteLine("Price:{0}", b.Price);

Console.WriteLine("Title:{0}\n", b.Title);

}

那么到底该怎么进行比较大小呢？是以价格为准呢，还是以书名的字母顺序呢？都不好说，所以这个时候就需要定义一个比较规则了，那么在.net中，实现比较的基本方法是实现IComparable接口。此接口有泛型和非泛型两个。

public class Book :IComparable {

// CODE：上面的实现略

public int CompareTo(object obj) {

Book book2 = (Book)obj;

returnthis.Price.CompareTo(book2.Price);

}

}

这里我们以price为准来进行排序，可以看到CompareTo()方法参数接受了一个object类型的参数，我们却违背了Liskov替换原则。原则要求方法内部不应该对方法所接受的参数进行向下的强制转换。我们都知道，在C#中，object是一切类型的基类。book类继承自Object类，所以我们在将object转换为book进行价格比较时，就称作向下的强制转换.

泛型类，所接受的T类型参数必须能够进行比较--即实现IComparable接口，所以我们可以这样定义：

public class SortHelper<T> where T:IComparable {

// CODE：实现略

}

4.泛型方法

既然有了泛型类，我们就引入了泛型方法的概念，泛型方法的引入主要是为了解决，我们在声明泛型类时，避免因为调用某一个方法不得不将类型参数T传给某个类，使得那些不需要调用该方法的情况下，创建一个类实例也需要传递类型参数的情况。

如下：SpeedSort()就是一个泛型方法

public class SortHelper

{

public void SpeedSort<T>(T[] Array) where T:IComparable

{

}

}

二.泛型和集合类型

1.避免隐式的装箱拆箱

典型的非泛型集合ArrayList，它包容了任何类型，所以它接受的参数为所有类型的基类Object，当我们需要获取到一个int[]，需要循环遍历ArrayList，并将它一一添加到我们所声明的数组集合中去，由于object是一个引用类型，而int是一个值类型，这样在得到这么一个包含int类型的ArrayList数组时，我们就需要不断的进行装箱、拆箱的操作，这对.net来说是相对耗时的。

通过使用泛型，由于集合中的元素类型在编译时就已确定，避免了装箱和拆箱的操作，很显著的提高集合类型的性能。在.NET中，与ArrayList作用等同的泛型类型是 List.

2.编译时的类型安全

由于使用泛型，集合中的元素在编译时就已确定，所以当我们想将一个int类型的数值转换为string时，编译器会直接告诉我们编译错误，这种在编译时就检查出的错误，叫做编译时错误，与之相对的，就是我们的运行时错误，即当使用ArrayList时，因为它所接受的参数是object基类，编译器视为将一个int类型的数值转换为string时是正常的，只有运行时才检查出错误。

三.小结

本章学习了为什么需要泛型(避免重复代码)以及如何使用类型参数约束和泛型方法，并且比较了泛型集合List和非泛型集合ArrayList的对比，熟悉并了解了泛型集合的优势和应用。

很开心，又跟随作者学习了第二章泛型的概念，上一篇读书笔记中，很多小伙伴给我留言了，说了很多鼓励的话，很感谢，能和大家一起进步学习，其中有一位小伙伴提到的方法我觉得很棒，就是大量阅读开源源码，确实，我在园子里看到很多对底层原理理解很透彻的大佬们，每每讲解一个知识点时，总是会教我们去跟踪源码，即理解它的底层实现逻辑是啥，这样更能加深我们对知识点的理解和巩固。

我也是在学习中，希望自己在今后的学习和工作中，能掌握这种技巧，帮助自己更好的理解并熟悉它的原理。