Effective C# Item28:避免强制类型转换
转换操作为类之间引入了一层“可替换性”,“替换”意味着一个类的实例可以被替换为另一个类的实例。例如,我们在一个类层次结构中,在任何使用父类的地方,我们可以使用子类的实例进行替代,这是“多态”的作用。
当我们为类型定义了类型转换操作符后,我们实际上是在告诉编译器这些类型可以被当做目标类型来使用,这样的替换经常会导致一些很诡异的Bug,因为我们的类型可能并不是目标类型的完美替代品。
我们来看下面的代码。
1 public abstract class Employee
2 {
3 private string m_strName;
4 public string Name
5 {
6 get { return m_strName; }
7 set { m_strName = value; }
8 }
9
10 private float m_fSalary;
11 public float BaseSalary
12 {
13 get { return m_fSalary; }
14 set { m_fSalary = value; }
15 }
16
17 public Employee(string name, float salary)
18 {
19 m_strName = name;
20 m_fSalary = salary;
21 }
22
23 public Employee()
24 {}
25 }
26
27 public class Sales : Employee
28 {
29 public Sales(string name, float salary)
30 : base(name, salary)
31 { }
32
33 public Sales(Manager manager)
34 {
35 base.Name = manager.Name;
36 base.BaseSalary = manager.BaseSalary;
37 }
38 }
39
40 public class Manager : Employee
41 {
42 public Manager(string name, float salary)
43 : base(name, salary)
44 { }
45
46 public static implicit operator Sales(Manager obj)
47 {
48 return new Sales(obj.Name, obj.BaseSalary) ;
49 }
50 }
上面的代码定义了三个结构,其中Employee作为最上层的类型,被定义为abstract,它下面有两个派生类Sales和Manager,其中针对Manger向Sales提供了类型转换。
下面是测试方法的代码。
1 private static void Test()
2 {
3 Sales sales = new Sales("Wing", 2000);
4 Manager manager = new Manager("UnKnown", 2000);
5 Console.WriteLine("The First Test : Output info:");
6 OuputInfo(sales);
7 OuputInfo(manager);
8 Console.WriteLine();
9 Console.WriteLine("The Second Test : Double Salary:");
10 Console.WriteLine("Before Double : ");
11 Console.WriteLine(sales.BaseSalary);
12 Console.WriteLine(manager.BaseSalary);
13 DoubleSalary(sales);
14 DoubleSalary(manager);
15 Console.WriteLine("After Double : ");
16 Console.WriteLine(sales.BaseSalary);
17 Console.WriteLine(manager.BaseSalary);
18 }
19
20 private static void DoubleSalary(Sales sales)
21 {
22 sales.BaseSalary *= 2;
23 }
24
25 private static void OuputInfo(Sales sales)
26 {
27 Console.WriteLine(string.Format("Employee Info : {0}", sales.Name));
28 }
上面的代码包含了三个方法,其中Test()方法是测试的主方法,OutputInfo()方法用于输出员工的信息,DoubleSalary()方法用于将对象中的BaseSalary属性乘2(呵呵,快过年了,这就算是我的新年愿望啦^_^)。
上述代码的执行结果如下图所示。
我们可以看到,对于针对OutputInfo()方法进行的测试,Sales对象和Manager对象的结果是正确的;但是对于DoubleSalary()方法的测试结果,就有问题了。在调用DoubleSalary()方法后,Sales的BaseSalary属性确实变为之前的2倍了,但是Manager的BaseSalary属性并没有发生变化。
之所以出现这种情况,是因为当将Manager对象传入DoubleSalary()方法中时,发生了隐式类型转换,即将Manager类型转变为Sales类型,这时会创建出一个新的临时对象,而DoubleSalary()方法中的各种操作,都是针对临时对象的,在退出DoubleSalary()方法后,临时对象变为垃圾,在稍后就会被垃圾回收器进行回收处理。
其实下面三句话的执行结果是一样的。
DoubleSalary(manager);
DoubleSalary((Sales)manager);
DoubleSalary(new Sales(manager));
如果希望解决这个问题,需要将代码写成下面的样子。
Sales temp = new Sales(manager);
DoubleSalary(temp);
上面代码执行后,temp对象的BaseSalary属性已经翻倍了。
总结:转换操作符所获得的“替换性”会为代码带来一些问题,提供转换操作符的意思是在向类的用户表明,在本该使用这个类的地方,用户可以使用其他类型来代替。当访问被替换的对象时,和客户程序打交道的实际上时一些临时对象或者内部字段。这些临时对象被修改后,结果就会被抛弃。这样诡异的bug是很难发现的,因为进行类型转换的代码是由编译器产生的,因此我们应该避免使用类型转换符。