VB.net 2010 视频教程 VB.net 2010 视频教程 python基础视频教程
SQL Server 2008 视频教程 c#入门经典教程 Visual Basic从门到精通视频教程
当前位置:
首页 > 编程开发 > VB.net教程 >
  • C#泛型

  在C#开发中,必不可少的要用到泛型。泛型是.NET2.0版本就有的,它广泛应用于C#框架中容器的使用中。下面我们来详细介绍一下。

  一、泛型的主要优势

    1.性能更高。

    2.类型更安全。

    3.代码更多的重用和扩展性。

  二、泛型的基本使用

    泛型的一个主要优点是性能,我们来看下面的例子:

复制代码
   static void Main(string[] args)
        {
            //不是泛型的集合类
            ArrayList list = new ArrayList();
            //添加一个值类型 装箱操作
            list.Add(12);
            //去除第一个元素12 拆箱操作
            int num = (int)list[0];
            Console.WriteLine(num);
            Console.WriteLine("执行结束");
            Console.ReadKey();
        }
复制代码
复制代码
    //
        // 摘要:
        //     将对象添加到 System.Collections.ArrayList 的结尾处。
        //
        // 参数:
        //   value:
        //     要添加到 System.Collections.ArrayList 末尾的 System.Object。该值可以为 null。
        //
        // 返回结果:
        //     value 已添加的 System.Collections.ArrayList 索引。
        //
        // 异常:
        //   T:System.NotSupportedException:
        //     The System.Collections.ArrayList is read-only.-or- The System.Collections.ArrayList
        //     has a fixed size.
        public virtual int Add(object value);
复制代码

    相信大家都知道,装箱拆箱是比较损耗性能的,在执行add方法是, 把值类型转换成引用类型(装箱),取出来时在去拆箱,那怎么样才能避免这种情况发生呢?

再来看下面代码:

复制代码
           //泛型集合类
            List<int> list = new List<int>();
            list.Add(12);
            int num = list[0];
            Console.WriteLine(num);
            Console.WriteLine("执行结束");
            Console.ReadKey();    
复制代码

    这个时候,代码并没有发生装箱拆箱操作。

复制代码
 //
        // 摘要:
        //     将对象添加到 System.Collections.Generic.List`1 的结尾处。
        //
        // 参数:
        //   item:
        //     要添加到 System.Collections.Generic.List`1 末尾的对象。对于引用类型,该值可以为 null。
        public void Add(T item);
复制代码

    代码写到这里时,我们只是创建了一个List泛型集合,你可能还感觉不到泛型优势到底在哪里,你也可能不知道泛型到底是怎么用的。好,下面我们写个测试还有自己实际应用的例子。

复制代码
static void Main(string[] args)
        {
            //不是泛型的集合类
            ArrayList arylist = new ArrayList();
            //添加一个值类型 装箱操作

            //泛型集合类
            List<int> list = new List<int>();


            //计时类
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();//开始计时
            for (int i = 0; i < 10000000; i++)
            {
                arylist.Add(i);
            }
            watch.Stop();
            Console.WriteLine("Arraylist用时:"+watch.ElapsedMilliseconds);

            Stopwatch watch1 = new Stopwatch();
            watch1.Start();//开始计时
            for (int i = 0; i < 10000000; i++)
            {
                list.Add(i);

            }
            watch1.Stop();
            Console.WriteLine("list用时:" + watch1.ElapsedMilliseconds);
            Console.WriteLine("执行结束");
            Console.ReadKey();
        }
复制代码

    执行结果:

 

 

     以上的例子中,可以看出在计时的过程中代码写的重复了, 怎么解决这个问题呢, 泛型要排上用场了。

    我们想一下,相同的操作(都是循环添加元素,计算用时)用同一个方法实现不就ok了,只不过这个方法是泛型的(可以接受ArrayList,也可以接受List),下面我们来写一下这个方法。   

复制代码
        //我们用T来代表泛型
        public static long GetTime<T>(T t)
        {
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();//开始计时
            for (int i = 0; i < 10000000; i++)
            {
                t.Add(i);
            }
            watch.Stop();
            return watch.ElapsedMilliseconds;
        }    
复制代码

    但是问题来了, 这里并没有Add方法让我们使用啊。 我们的思路是把这个T在调用时可以当作ArrayList类型, 也可以当作List类型,这里就设计到了泛型约束。

  三、泛型约束

    如果使用泛型时, 想要调用这个泛型类型中的方法, 那么就需要添加约束。泛型约束主要有以下几种:

    

约束 说明
where T:struct 对于结构的约束, T必须是值类型
where T:class T必须是引用类型
where T:ITest T必须实现了ITest接口
where T:Test T必须继承基类Test
where T:new() T必须有默认构造函数
where T:T2 T派生自泛型类型T2,也称为裸类型约束

 

       

 

 

 

 

 

 

    我们接着上个泛型方法来修改,ArrayList和List都实现了接口IList , 这个时候我们加上这个接口约束;

复制代码
        //我们用T来代表泛型
        public static long GetTime<T>(T t)where T:IList
        {
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();//开始计时
            for (int i = 0; i < 10000000; i++)
            {
                t.Add(i);
            }
            watch.Stop();
            return watch.ElapsedMilliseconds;
        }    
复制代码

调用结果:

 

     代码写到这里时,相信你已经对泛型有所了解了,但是真要应用到自己以后的逻辑编程中时,一定要善于总结:相同类型的相同方法,或者业务逻辑相同,只有某个判断不同时,可以用上泛型,不仅高效还代码量小。

  四、应用场景示范

    在我们的项目开发中,数据库的增删改查肯定是少不了的, 在这里我们用泛型来定义增删改查的泛型类。 之后建立一个用户表(实际应用中对应数据库中表结构),数据库中每一个表都可以用泛型类中定义的方法, 不需要每一个都写增删改查操作,也是面向对象编程的一种思想:

复制代码
public class BaseDal<T>where T:class ,new ()
    {
        //以下是增删查改示范
        public void Query(int id) {
            Console.WriteLine(typeof(T).Name+"查询方法,id="+id);
        }
        
        public void Update(T t) {

            Console.WriteLine(typeof(T).Name+"更新方法");
        }
        public void Delete(T t)
        {
            Console.WriteLine(typeof(T).Name + "删除方法");
        }

        public void Add(T t) {
            Console.WriteLine(typeof(T).Name + "添加方法");
        }
    }
复制代码
public   class User
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }
复制代码
           BaseDal<User> dal = new BaseDal<User>();
            var user = new User()
            {
                Id = 0,
                Name = "用户1"
            };
            dal.Add(user);
            dal.Query(0);
            user.Name = "用户11";
            dal.Update(user);
            dal.Delete(user);

            Console.ReadKey();
复制代码

  五、泛型的协变和抗变

    协变和抗变主要是对参数和返回值的类型进行转换,在.NET4之后可以通过协变和抗变为泛型接口或这泛型委托添加这个扩展。

    现在我们写俩个类Shape(形状)、Rectangle(矩形类),Rectangle派生自Shape,写一个方法public static Rectangle GetRec() ;这个时候你会发现, 方法的泛型类型是抗变的, 就是我返回一个类型为Rectangle但是我可以用Shape来接收, 但泛型在NET4.0之前不支持这个方式, 泛型在NET4.0之后提供了支持泛型接口和泛型委托的协变和抗变。

复制代码
  //形状
  public  class Shape
    {
        public double Width { get; set; }
        public double Height { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return string.Format("width:{0},height:{1}",Width,Height);
        }
    }

    //矩形
    public class Rectangle : Shape {

    }

///-----------------------------------方法与调用

public static Rectangle GetRec() {
            return new Rectangle();
        }
 Shape s = GetRec();
            Console.ReadKey();
复制代码

    1、泛型接口的协变

      泛型接口在类型T前加上out关键字,这个时候泛型接口就是协变的,也就意味着返回类型只能是T。 直接看代码:

复制代码
 //泛型接口的协变
    public interface IIndex<out T>
    {
        T GetT(int index);
        int Count { get; }
    }


    public class RecCollection : IIndex<Rectangle>
    {
        private Rectangle[] data = new Rectangle[2] {
            new Rectangle() { Width=10,Height=20 },
            new Rectangle() {Width=20,Height=30 }
        };


        public int Count
        {
            get
            {
              return  data.Count();
            }
        }

        public Rectangle GetT(int index)
        {
            return data[index];
        }
    }
复制代码
复制代码
//调用         
        Shape s1 = new RecCollection().GetT(1);
            Console.WriteLine(s1.ToString());

            IIndex<Rectangle> rec = new RecCollection();
            IIndex<Shape> shapes = rec;
            for (int i = 0; i < shapes.Count; i++)
            {
                Console.WriteLine(shapes.GetT(i));
            }
            Console.ReadKey();
复制代码

以上代码可以看出, 我们把泛型接口的泛型定义为矩形(Rectangle), 但是在接受的时候可以用基类(Shape) ,在这里实现了协变。

      2.泛型接口的抗变

        如果泛型类型用in关键字标注,那么这个泛型接口就是抗变的,这样,接口只能把泛型类型T用作其方法的输入。 

复制代码
//泛型接口的抗变
    public interface IDisplay<in T>
    {
        void Show(T item);
    }

    public class ShapeDisplay : IDisplay<Shape>
    {
        public void Show(Shape item)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }
//-------------------------以下调用------
  Rectangle recs = new Rectangle() { Width=100,Height=200};
  IDisplay<Shape> shapeDisplay = new ShapeDisplay();
  shapeDisplay.Show(recs);

  IDisplay<Rectangle> recDisplay = shapeDisplay;
  recDisplay.Show(recs);
  Console.ReadKey();
复制代码

以上代码可以看出泛型也是支持抗变和协变的。

    六、总结

      泛型是C#语言发展带来的新方法,以上例子只是简单的运用,希望大家能通过以上例子有所启发,能在项目中更好的使用泛型。以上还有泛型缓存没有说到,大家有兴趣可以找下资料,今天就到这里吧, 没有说到的还有不好的地方, 欢迎大家指正!


相关教程