".NET泛型"系列：

ASP.NET泛型一之泛型簡(jiǎn)介與基本語(yǔ)法

ASP.NET泛型二之泛型的使用方法

ASP.NET泛型三之使用協(xié)變和逆變實(shí)現(xiàn)類(lèi)型轉(zhuǎn)換

ASP.NET泛型四之使用Lazy<T>實(shí)現(xiàn)延遲加載

.NET泛型或許是借鑒于C++泛型模版，借助它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)類(lèi)型的抽象化、泛型處理，實(shí)現(xiàn)了類(lèi)型和方法之間的解耦。一個(gè)最經(jīng)典的運(yùn)用是在三層架構(gòu)中，針對(duì)不同的領(lǐng)域模型，在基接口、基類(lèi)中實(shí)現(xiàn)針對(duì)各個(gè)領(lǐng)域模型的泛型處理。

為什么需要泛型

不用泛型

來(lái)看一個(gè)比較類(lèi)型的方法。

    public class Calculator
    {
        public static bool AreEqual(int value1, int value2)
        {
            return value1 == value2;
        }
    }

在客戶端調(diào)用。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            bool result = Calculator.AreEqual(1, 2);
            if (result)
            {
                Console.WriteLine("相等");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("不等");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }

運(yùn)行結(jié)果：不等

不用泛型的缺點(diǎn)一：不是類(lèi)型安全

如果我們想使用現(xiàn)在的方法來(lái)比較字符串類(lèi)型。

bool result = Calculator.AreEqual("A", "B");

這時(shí)，看到編譯器報(bào)錯(cuò)。從這點(diǎn)來(lái)看，AreEqual()方法不是類(lèi)型安全的方法，當(dāng)輸入string類(lèi)型，編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

如果把AreEqual()方法的參數(shù)類(lèi)型改成object，編譯器就不再報(bào)錯(cuò)。

    public class Calculator
    {
        public static bool AreEqual(object value1, object value2)
        {
            return value1 == value2;
        }
    }

以上，運(yùn)行也正常。

不用泛型的缺點(diǎn)二：裝箱與拆箱導(dǎo)致性能降低

現(xiàn)在，對(duì)于AreEqual(object value1, object value2)，從方法本身來(lái)講是沒(méi)有問(wèn)題的，但在客戶端調(diào)用的時(shí)候，比如我們還是想比較值類(lèi)型。

bool result = Calculator.AreEqual(1, 2);

在運(yùn)行時(shí)，當(dāng)整型值類(lèi)型參數(shù)1和2傳遞、賦值給AreEqual(object value1, object value2)中的引用類(lèi)型參數(shù)value1和value2的時(shí)候，發(fā)生了一次"裝箱"操作。而當(dāng)把引用類(lèi)型轉(zhuǎn)換成值類(lèi)型的時(shí)候，又會(huì)發(fā)生一次"拆箱"操作，這導(dǎo)致性能的降低。

使用泛型

把AreEqual()改成泛型方法。

    public class Calculator
    {
        public static bool AreEqual<T>(T value1, T value2)
        {
            return value1.Equals(value2);
        }
    }

于是，在客戶端可以這樣：

bool result = Calculator.AreEqual<string>("A", "A"); 
bool result = Calculator.AreEqual<int>(5, 3);

由此，使用泛型的好處有：
1、實(shí)現(xiàn)了方法和類(lèi)型的解耦。
2、不會(huì)造成類(lèi)型轉(zhuǎn)換，規(guī)避了因裝箱于拆箱引起的性能問(wèn)題。
3、泛型保證了類(lèi)型的絕對(duì)安全。

當(dāng)然，還可以把T的位置放在類(lèi)上：

    public class Calculator<T>
    {
        public static bool AreEqual(T value1, T value2)
        {
            return value1.Equals(value2);
        }
    }

然后這樣使用：

bool result = Calculator<string>.AreEqual("A", "A"); 
bool result = Calculator<int.AreEqual(1, 2);

泛型的運(yùn)行時(shí)本質(zhì)

CLR中有專(zhuān)門(mén)的IL指令支持泛型操作。
→初次編譯時(shí)，生成IL代碼和元數(shù)據(jù)，T只是類(lèi)型占位符，在編譯時(shí)不進(jìn)行實(shí)例化
→JIT編譯時(shí)，以實(shí)際類(lèi)型替換元數(shù)據(jù)中的T占位符
→將元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為本地代碼

泛型語(yǔ)法

class MyArray<T> where T : Student, new()
{
    private T[] _items;
    public T myData;

    public MyArray()
    {
        myData = default(T);
    }

    public void Add(T item)
    {}
}

創(chuàng)建泛型實(shí)例要指定實(shí)際的數(shù)據(jù)類(lèi)型：

MyArray<Int32> myArr = new MyArray<Int32>();

值類(lèi)型的默認(rèn)值為0，引用類(lèi)型的默認(rèn)值為null，使用泛型默認(rèn)值：

myData = default(T);

泛型約束：

• T : 基類(lèi)名，表示必須是基類(lèi)名的派生類(lèi)
• T ：new(), 表示必須具有無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，new()約束必須放在最后面
• T ：struct, 表示必須是值類(lèi)型
• T ：class, 表示必須是引用類(lèi)型
• T ：接口名，表示必須實(shí)現(xiàn)該接口，或?qū)崿F(xiàn)該接口的接口

泛型類(lèi)本質(zhì)上仍然是一個(gè)類(lèi)，依然可以繼承：

internal class GenericeComparer<T> : Comparer<T> where T : IComparable<T>
class MyArray<T> : ArrayList

典型的泛型類(lèi)

在System.Collections.Generic命名空間和System.Collections.ObjectModel中，定義了不同的泛型類(lèi)和泛型接口，這些泛型多為集合類(lèi)。

• List<T> 對(duì)應(yīng)ArrayList集合類(lèi)
• SortedList<TKey, TValue> 對(duì)應(yīng)SortedList集合類(lèi)
• Queue<T> 先進(jìn)先出的集合類(lèi)
• Stack<T> 后進(jìn)先出的集合類(lèi)
• Collection<T> 自定義泛型集合的基類(lèi)
• Dictionary<TKey, TValue> 對(duì)應(yīng)于Hashtable集合類(lèi)

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