编写高质量代码改善C#程序的157个建议——建议3： 区别对待强制转型与as和is

建议3： 区别对待强制转型与as和is

在阐述本建议之前，首先需要明确什么是强制转型，以及强制转型意味着什么。从语法结构上来看，类似下面的代码就是强制转型。

secondType = (SecondType)firstType;

但是，强制转型可能意味着两件不同的事情：

1）FirstType和SecondType彼此依靠转换操作符来完成两个类型之间的转型。

2）FirstType是SecondType的基类。

类型之间如果存在强制转型，那么它们之间的关系，要么是第一种，要么是第二种，不能同时既是继承的关系，又提供了转型符。

首先看第一种情况，当FirstType和SecondType存在转换操作符时的代码如下：

    class FirstType
    {
        public string Name { get; set; }
    }  

    class SecondType
    {
        public string Name { get; set; }
        public static explicit operator SecondType(FirstType firstType)
        {
            SecondType secondType = new SecondType() { Name = "转型自：" + firstType.Name };
            return secondType;
        }
    } 

在这种情况下，如果想转型成功则必须使用强制转型，而不是使用as操作符。

    FirstType firstType = new FirstType() { Name = "First Type" };
    SecondType secondType = (SecondType)firstType;         //转型成功
    //secondType = firstType as SecondType;     //编译期转型失败，编译通不过 

不过，这里需要讨论的不是像以上代码这样的简单应用，而是稍微复杂一点的应用。为了满足更进一步的需求，我们需要写一个通用的方法，需要对FirstType或者SecondType做一些处理，方法看起来应该像下面这样：

    static void DoWithSomeType(object obj)
    {
       　SecondType secondType = (SecondType)obj;
    } 

注意　是否对这种方法声明方式有一点熟悉？事实上，如果再加一个参数EventArgs，上面的方法就可以注册成为一个典型的CLR事件方法了。

如果运行本段代码，会带来一个问题：若在调用方法的时候，传入的参数是一个FirstType对象，那就会引发异常。你可能会问，在上一段代码中，有这样的写法：

    FirstType firstType = new FirstType() { Name = "First Type" };
    SecondType secondType = (SecondType)firstType; 

而DoWithSomeType方法提供的代码，看起来无非像下面这样：

    FirstType firstType = new FirstType() { Name = "First Type" };
    object obj = firstType;
    SecondType secondType = (SecondType) obj; 

也就是说，这段代码与上段代码相比，仅仅多了一层转型，实际上obj还是firstType，为什么转型就失败了呢？这是因为编译器还不够聪明，或 者说我们欺骗了编译器。针对(SecondType) obj，编译器首先判断的是：SecondType和object之间有没有继承关系。因为在C#中，所有的类型都是继承自object的，所以上面的代 码编译起来肯定没有问题。但是编译器会自动产生代码来检查obj在运行时是不是SecondType，这样就绕过了转换操作符，所以会转换失败。因此，这 里的建议是：

如果类型之间都上溯到了某个共同的基类，那么根据此基类进行的转型（即基类转型为子类本身）应该使用as。子类与子类之间的转型，则应该提供转换操作符，以便进行强制转型。

注意　再次强调，转型操作符实际上就是一个方法，类型的转换需要手工写代码完成。

为了编写更健壮的DoWithSomeType方法，应该按如下方式改造它：

    static void DoWithSomeType(object obj)
    {
        SecondType secondType = obj as SecondType;
        if (secondType != null)
        {
            //  省略
        }
    } 

as操作符永远不会抛出异常，如果类型不匹配（被转换对象的运行时类型既不是所转换的目标类型，也不是其派生类型），或者转型的源对象为null， 那么转型之后的值也为null。改造前的DoWithSomeType方法会因为引发异常带来效率问题，而使用as后，就可以完美地避免这种问题。

现在，再来看第二种情况，即FirstType是SecondType的基类。在这种情况下，既可以使用强制转型，也可以使用as操作符，代码如下所示：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            SecondType secondType = new SecondType() { Name = "Second Type" };
            FirstType firstType1 = (FirstType)secondType;
            FirstType firstType2 = secondType as FirstType;
        }
    }  

    class FirstType
    {
        public string Name { get; set; }
    }  

    class SecondType : FirstType
    {
    } 

但是，即使可以使用强制转型，从效率的角度来看，也建议大家使用as操作符。

知道了强制转型和as之间的区别，我们再来看一下is操作符。DoWithSomeType的另一个版本，可以这样来实现，代码如下所示：

    static void DoWithSomeType(object obj)
    {
        if (obj is SecondType)
        {
            SecondType secondType = obj as SecondType;
            //省略
        }
    } 

这个版本显然没有上一个版本的效率高，因为当前这个版本进行了两次类型检测。但是，as操作符有一个问题，即它不能操作基元类型。如果涉及基元类型的算法，就需要通过is转型前的类型来进行判断，以避免转型失败。

转自：《编写高质量代码改善C#程序的157个建议》陆敏技