.NET 2.0 基礎類庫中的范型——其他范型類
發(fā)表時間:2024-02-22 來源:明輝站整理相關軟件相關文章人氣:
[摘要]其他范型類.NET 2.0 基礎類庫對范型的應用當然并不僅限于范型集合和 Functional Programming。下面所列的范型類也都有其明確的設計目的和用途。Array在.NET 2.0中,Array 類擴充了對范型編程的支持。當然,Array類本身并不是范型類(出于兼容的考慮),而是提供...
其他范型類
.NET 2.0 基礎類庫對范型的應用當然并不僅限于范型集合和 Functional Programming。下面所列的范型類也都有其明確的設計目的和用途。
Array
在.NET 2.0中,Array 類擴充了對范型編程的支持。當然,Array類本身并不是范型類(出于兼容的考慮),而是提供了一系列支持范型的方法。除了前面提到的 Functional Programming 的支持外,Array 類還對以前很多基于 object 的方法提供了對應的范型版本,這樣對值類型可以提高查找和排序時的性能。例如:
static int IndexOf(T[] array, T value);
static void Sort(T[] array);
另外,還添加了一些新的范型方法,例如:
static IList AsReadOnly(T[] array); // 返回一個只讀的列表
static void Resize(ref T[] array, int newSize); // 改變數組大小
還有一個好消息是,在 .NET 2.0 中,數組將支持范型集合接口。我們知道,在 .NET 2.0 以前,Array 抽象類實現了 IList,ICollection 和 IEnumerable 集合接口,這樣我們可以在需要傳入這些接口的地方傳入數組。在 .NET 2.0 中,范型集合需要使用如 IEnumerable<T> 這樣的范型接口,所以數組也將支持這些范型接口。然而,這些范型接口并不在 Array 類中實現(因為 Array 類本身并不是范型類),而是在運行時由 CLR 實現。例如,對于 int[],可以按如下的偽定義理解它的實現:
class int[] : Array, List<int>, ICollection<int>, IEnumerable<int>
ArraySegment<T>
ArraySegment<T> 表示數組中的一段。我們知道,C#/CLR 沒有提供默認參數這一特性,而是要求使用函數重載。所以,不少類中有大量的針對數組參數(索引,長度)的重載方法(為了方便調用者),例如:
class Encoding {
public virtual byte[] GetBytes(char[] chars);
public virtual byte[] GetBytes(char[] chars, int index, int count);
...
}
對類的設計者來說,提供如此多的重載顯得麻煩和笨拙,而且這些重載方法實際上都對應同一個實現。另外,設計如此多的虛函數也給子類的實現者帶來了不少麻煩,尤其是當這些函數是 abstract 時。
在 .NET 2.0 中,微軟試圖通過提供 ArraySegment<T> 類來解決這一設計問題。使用 ArraySegment<T> 的話,類的設計者現在只需設計一個方法即可,即:(注意這不是 .NET 2.0 的真實代碼,僅為說明問題)
class Encoding {
public virtual byte[] GetBytes(ArraySegment<char> chars);
...
}
而由調用者來決定如何傳入數組參數,例如:
char[] chars = ...;
byte[] bytes = enc.GetBytes(new ArraySegment<char>(chars));
或
byte[] bytes = enc.GetBytes(new ArraySegment<char>(chars, 0, 10));
可以看到,使用 ArraySegment<char> 的缺點是對使用者來說要多編寫一些代碼。可能是這個原因,所以目前 .NET 中并沒有正式開始使用它。另外一個原因則可能是出于要和已有設計保持一致的考慮。
Nullable<T>
Nullable<T> 值類型用于表示可能無效或者不存在的值(這個類最初的命名為 OptionalValue<T>)。例如,在數據庫設計中可能有些字段是可選,數據訪問接口的設計者可以用 Nullable<T> 來返回數據庫字段。Nullable<T> 類有兩個只讀實例屬性 HasValue 和 Value。前者是 bool 類型用于標識是否有效,后者是 T 類型的數據。在訪問 Value 之前必須先判斷 HasValue 是否為 true,否則將拋出異常。
Nullable<T> 通常用于值類型(如 Nullable<DateTime>),因為對引用類型來說,null 本身就可以代表無效的狀態(tài),在這種情況下使用 Nullable<T> 并沒有太多意義。
值得一提的是,C# 2.0 為 Nullable<T> 類型提供了一個非常簡潔而優(yōu)美的語法,即在原始類型后加 ? 后綴,也就是說,int? 等于 Nullable<int>。這樣使得 Nullable<T> 在 C# 中的使用非常的容易和自然(畢竟模板看起來要費眼一些J)。例如下面的代碼示例:
int? a = null; // a為空(即HasValue屬性為false)
int? b = 10; // b為10
以后,在設計可能返回無效值的 API 時,除了以前使用的拋出異常的方法外,我們也可以使用 Nullable<T>,例如:
int ParseNumber(string s); // 使用異常
int? TryParseNumber(string s); // 不使用異常,而使用Nullable<T>
EventHandler<T>
事件的定義和使用遍及 .NET Framework 的各個角落。在沒有范型的情況下,每個事件委托都要單獨定義,例如:
delegate void EventHandler(object sender, EventArgs e);
delegate void KeyEventHandler(object sender, KeyEventArgs e);
這樣的缺點是對事件定義者來說每次都要定義新的事件委托,而對使用者來說又要多學習和記憶新的事件委托。在 .NET 2.0 中,引入了 EventHandler 范型事件委托來解決這個問題,它的原型如下(注意它位于 System.Collections.Generic 命名空間中):
delegate void EventHandler(object sender, T e) where T: EventArgs;
使用 EventHandler 的話,就不需要自己定義新的事件委托了,僅需提供自己的事件參數類即可(需要從 EventArgs 派生)。這樣的好處一方面是可用性更好(無論對事件定義者還是使用者),另外從 CLR 的角度來說,因為這個范型委托編譯后對所有 T 類型都只對應一個二進制實現,所以會提高系統(tǒng)的整體性能。所以,在微軟最新的設計指南中,建議事件委托使用 EventHandler<T>。使用 EventHandler<T> 的代碼示例如下:
class MyEventArgs : EventArgs {
...
}
class Foo {
public event EventHandler<MyEventArgs> MyEvent;
...
}
Foo foo = new Foo();
foo.MyEvent += new EventHandler<MyEventArgs>(this.MyEventHandler);
...