C#高级--泛型详解

C#高级–泛型详解

零、文章目录

一、泛型是什么

泛型是C#2.0推出的新语法，不是语法糖，而是2.0由框架升级提供的功能。

我们在编程程序时，经常会遇到功能非常相似的模块，只是它们处理的数据不一样。但我们没有办法，只能分别写多个方法来处理不同的数据类型。这个时候，那么问题来了，有没有一种办法，用同一个方法来处理传入不同种类型参数的办法呢？泛型的出现就是专门来解决这个问题的。

使用泛型是一种增强程序功能的技术，具体表现在以下几个方面：

• 它有助于您最大限度地重用代码、保护类型的安全以及提高性能。
• 您可以创建泛型集合类。.NET 框架类库在 System.Collections.Generic 命名空间中包含了一些新的泛型集合类。您可以使用这些泛型集合类来替代 System.Collections 中的集合类。
• 您可以创建自己的泛型接口、泛型类、泛型方法、泛型事件和泛型委托。
• 您可以对泛型类进行约束以访问特定数据类型的方法。
• 关于泛型数据类型中使用的类型的信息可在运行时通过使用反射获取。

二、为什么使用泛型

1、不同类型参数，重复写多个方法

方法实现

using System;

namespace MyGeneric
{
    public class CommonMethod
    {
        /// 

        /// 打印个int值
        /// 声明方法时，指定了参数类型，确定了只能传递某个类型
        /// 
        /// 
        public static void ShowInt(int iParameter)
        {
            Console.WriteLine("This is {0},parameter={1},type={2}",
                typeof(CommonMethod).Name, iParameter.GetType().Name, iParameter);
        }

        /// 

        /// 打印个string值
        /// 
        /// 
        public static void ShowString(string sParameter)
        {
            Console.WriteLine("This is {0},parameter={1},type={2}",
                typeof(CommonMethod).Name, sParameter.GetType().Name, sParameter);
        }

        /// 

        /// 打印个DateTime值
        /// 
        /// 
        public static void ShowDateTime(DateTime dtParameter)
        {
            Console.WriteLine("This is {0},parameter={1},type={2}",
                typeof(CommonMethod).Name, dtParameter.GetType().Name, dtParameter);
        }
    }
}

方法调用

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace MyGeneric
{
    /// 

    /// main方法调用
    /// 
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {                
                int iValue = 123;
                string sValue = "456";
                DateTime dtValue = DateTime.Now;

                Console.WriteLine("***********************Common***********************");
                CommonMethod.ShowInt(iValue);
                CommonMethod.ShowString(sValue);
                CommonMethod.ShowDateTime(dtValue);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果

***********************Common***********************
This is CommonMethod,parameter=Int32,type=123
This is CommonMethod,parameter=String,type=456
This is CommonMethod,parameter=DateTime,type=2021/7/25 19:30:52

代码分析

从上面的结果中我们可以看出这三个方法，除了传入的参数不同外，实现的功能都是一样的。在C#1.0版的时候，还没有泛型这个概念，那么怎么办呢。相信很多人会想到了OOP三大特性之一的继承，我们知道，C#语言中，object是所有类型的基类，将上面的代码进行以下优化。

2、用object类型参数，只需要写一个方法

方法实现

using System;

namespace MyGeneric
{
    public class CommonMethod
    {
        /// 

		/// 打印个object值
		/// 
		/// 
		public static void ShowObject(object oParameter)
		{
    		Console.WriteLine("This is {0},parameter={1},type={2}",
        		typeof(CommonMethod), oParameter.GetType().Name, oParameter);
		}
    }
}

方法调用

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace MyGeneric
{
    /// 

    /// main方法调用
    /// 
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {                
                int iValue = 123;
                string sValue = "456";
                DateTime dtValue = DateTime.Now;
                object oValue = "678";

                Console.WriteLine("***********************Object***********************");
                CommonMethod.ShowObject(oValue);
                CommonMethod.ShowObject(iValue);
                CommonMethod.ShowObject(sValue);
                CommonMethod.ShowObject(dtValue);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果

***********************Object***********************
This is MyGeneric.CommonMethod,parameter=String,type=678
This is MyGeneric.CommonMethod,parameter=Int32,type=123
This is MyGeneric.CommonMethod,parameter=String,type=456
This is MyGeneric.CommonMethod,parameter=DateTime,type=2021/7/25 19:40:51

代码分析

从上面的结果中我们可以看出，使用Object类型达到了我们的要求，解决了代码的可复用。

object类型的，为什么可以传入int、string等类型呢？

• object类型是一切类型的父类。
• 通过继承，子类拥有父类的一切属性和行为，任何父类出现的地方，都可以用子类来代替。

但是上面object类型的方法又会带来另外一些问题

• 装箱和拆箱，会损耗程序的性能。
• 类型安全问题。

于是微软在C#2.0的时候推出了泛型，可以很好的解决上面的问题。

3、泛型方法，只需写一个方法

方法实现

using System;

namespace MyGeneric
{
    public class GenericMethod
    {
        /// 

        /// 

        /// 泛型方法：方法名称后面加上尖括号，里面是类型参数
        ///           类型参数实际上就是一个类型T声明，方法就可以用这个类型T了
        /// 
        /// 
        /// 
        public static void Show(T tParameter)
        {
            Console.WriteLine("This is {0},parameter={1},type={2}",
               typeof(GenericMethod), tParameter.GetType().Name, tParameter);
        }
    }
}

方法调用

using System;

namespace MyGeneric
{
    /// 

    /// main方法调用
    /// 
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {                
                int iValue = 123;
                string sValue = "456";
                DateTime dtValue = DateTime.Now;
                object oValue = "678";

                Console.WriteLine("***********************Generic***********************");
                GenericMethod.Show(iValue);//调用泛型，需要指定类型参数
                GenericMethod.Show(iValue);//如果可以从参数类型推断，可以省略类型参数---语法糖(编译器提供的功能)
                GenericMethod.Show(sValue);
                //GenericMethod.Show(sValue);//类型错了
                GenericMethod.Show(dtValue);
                GenericMethod.Show