C#中泛型类，泛型方法，泛型约束实际应用

前言

所谓泛型，即通过参数化类型来实现在同一份代码上操作多种数据类型。

泛型编程是一种编程范式，它利用“参数化类型”将类型抽象化，从而实现更为灵活的复用。在定义泛型类时，在对客户端代码能够在实例化类时，可以用类型参数的类型种类施加限制。在搭建底层框架时，是最常见的编程方式。

泛型类

泛型类范例：

namespace ORDER.SYSTEM.DAL.Data
{
    public abstract class AgentBase<T> where T : class, new()
    {

        //私有实例
        private static T _instance;

        // 定义一个标识确保线程同步
        private static readonly object locker = new object();

        /// <summary>
        /// 返回单例对象
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static T Instance()
        {
            if (_instance == null)
            {
                lock (locker)
                {
                    if (_instance == null)
                    {
                        switch (typeof(T).FullName)
                        {
                            case "ORDER.SYSTEM.BLL.TextImpl":
                                _instance = new T(); //此处的T表示命名空间的下的某个类被托管或重写，只保留功能
                                break;
                            default:
                                _instance = new T();
                                break;
                        }
                    }
                }
            }
            return _instance;
        }

    }
}

泛型类的目的是为了约束泛型方法传参数类型或返回值类型。

泛型方法

在C# 2.0中，方法可以定义特定于其执行范围的泛型参数，如下所示：

public class MyClass<T>
{
    //指定MyMethod方法用以执行类型为X的参数
    public void MyMethod<X>(X x)
    {
        //
    }

    //此方法也可不指定方法参数
    public void MyMethod<X>()
    {
        //
    }
}

即使包含类不适用泛型参数，你也可以定义方法特定的泛型参数，如下所示：

public class MyClass
{
    //指定MyMethod方法用以执行类型为X的参数
    public void MyMethod<X>(X x)
    {
        //
    }

    //此方法也可不指定方法参数
    public void MyMethod<X>()
    {
        //
    }
}

注意：属性和索引器不能指定自己的泛型参数，它们只能使用所属类中定义的泛型参数进行操作。

在调用泛型方法的时候，你可以提供要在调用场所使用的类型，如下所示：

//调用泛型方法
MyClass myClass = new MyClass();
myClass.MyMethod<int>(3);

 

泛型推理:

在调用泛型方法时，C#编译器足够聪明，基于传入的参数类型来推断出正确的类型，并且它允许完全省略类型规范，如下所示：

//泛型推理机制调用泛型方法
MyClass myClass = new MyClass();
myClass.MyMethod(3);

注意：泛型方法无法只根据返回值的类型推断出类型，代码如下：

public GenericMethodDemo()
{
    MyClass myClass = new MyClass();
    /****************************************************
    无法从用法中推理出方法“GenericMethodDemo.MyClass.MyMethod<T>()”的类型参数。
    请尝试显式指定类型参数。
    ***************************************************/
    int number = myClass.MyMethod();
}

public class MyClass
{
    public T MyMethod<T>()
    {
        //
    }
}

泛型方法中泛型参数的约束，如下：

public class MyClass
{

    public void MyMethod<X>(X x) where X:IComparable<X>
    {
        //
    }
}

.NET泛型约束

如果客户端代码尝试使用某个约束所不允许的类型来实例化类，则会产生编译时错误。这些限制称为约束。约束是使用 where 上下文关键字指定的。

下表列出了五种类型的约束：

约束	说明
T：struct	类型参数必须是值类型。可以指定除 Nullable 以外的任何值类型。
T：class	类型参数必须是引用类型，包括任何类、接口、委托或数组类型。
T：new()	类型参数必须具有无参数的公共构造函数。当与其他约束一起使用时，new() 约束必须最后指定。
T：<基类名>	类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。
T：<接口名称>	类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。可以指定多个接口约束。约束接口也可以是泛型的。
T：U	为 T 提供的类型参数必须是为 U 提供的参数或派生自为 U 提供的参数。这称为裸类型约束.

 

派生约束

1.常见的

public class MyClass5 where T :IComparable { }

2.约束放在类的实际派生之后

public class B { }

public class MyClass6 : B where T : IComparable { }

3.可以继承一个基类和多个接口，且基类在接口前面

public class B { }

public class MyClass7 where T : B, IComparable, ICloneable { }

 

构造函数约束

1.常见的

public class MyClass8 where T : new() { }

2.可以将构造函数约束和派生约束组合起来,前提是构造函数约束出现在约束列表的最后

public class MyClass8 where T : IComparable, new() { }

 

值约束

1.常见的

public class MyClass9 where T : struct { }

2.与接口约束同时使用，在最前面(不能与基类约束,构造函数约束一起使用)

public class MyClass11 where T : struct, IComparable { }

 

引用约束

常见的

public class MyClass10 where T : class { }

多个泛型参数

public class MyClass12<T, U> where T : IComparable where U : class { }

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作者：Jacky

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