C#高级编程之泛型一（泛型的引入、泛型的使用、何为泛型）

为何引入泛型

当我们要对不同类型的参数执行类似的方法时：如下所示功能打印传入参数的相关信息。

class CommonMethdod
    {
        /// <summary>
        /// show int 
        /// </summary>
        public static void ShowParam(int iParam)
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(CommonMethdod)},type={iParam.GetType().Name},param={iParam}");
        }
        public static void ShowParam(string sParam)
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(CommonMethdod)},type={sParam.GetType().Name},param={sParam}");
        }
    }

只是参数的不同，函数体以及函数名称都相同，很快我们想到了一种替代方案：将函数形参改为Object。

public static void ShowParam(object oParam)//函数声明oParam为object,但是实参为其子类-->LSP。
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(CommonMethdod)},type={oParam.GetType().Name},param={oParam}");
        }

这似乎能解决我们的问题，一个方法可以适用于所有类型。之所以能解决的原因是：

Object是所有类的基类； 任何父类出现的地方(Object作为函数签名的形参)，都可以用子类代替[实际传入实参](里氏替换原则LSP)。
但是其会存在这样的问题：

1. 性能问题：会出现装箱与拆箱 。此处为 int->object(装箱），object->int实际类型（拆箱）；

对于装箱拆箱的问题，这里就要了解C#装箱与拆箱的内部操作和C#内存模型。

详情请移步至：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/types/boxing-and-unboxing

https://blog.csdn.net/qiaoquan3/article/details/51439726

2.类型安全问题（泛型约束可解决）。如下所示：

 

程序编译通过，但是运行期间会抛异常，对于这种以Object作为基类来进行装箱拆箱的操作存在类型安全隐患。那在C#2.0泛型提出来后就很好的解决了这两个问题。

关于泛型约束的问题，明天再写。。。。

那泛型到底怎么使用呢？

泛型的使用：

如下所示为泛型方法的使用：

/// <summary>
        /// 泛型方法代替上一个Object方法
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="tParam"></param>
        public static void ShowParam<T>(T tParam)
        {
            Console.WriteLine($"this is {typeof(T)},type={tParam.GetType().Name},param={tParam}");
        }

我们在客户端调用，代码如下：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("***********************Common********************");
            CommonMethdod.ShowParam(1);
            CommonMethdod.ShowParam("abc");
            Console.WriteLine("***********************Object********************");
            object obj = 3.1415926;
            CommonMethdod.ShowParam(obj);
            Console.WriteLine("***********************Generic********************");
            string str = "efg";
            int intVal = 0;
            CommonMethdod.ShowParam<string>(str);
            CommonMethdod.ShowParam<int>(intVal);
            Console.ReadKey();
        }
    }

结果如下：

泛型的定义

 泛型将类型参数的概念引入 .NET，这样就可设计具有以下特征的类和方法：在客户端代码声明并初始化这些类或方法之前，这些类或方法会延迟指定一个或多个类型。其兼具可重用性、类型安全性和效率，这是非泛型类和非泛型方法无法实现的。

总结：

• 使用泛型类型可以最大限度地重用代码、保护类型安全性以及提高性能。
• 泛型最常见的用途是创建集合类。
• .NET 类库在 System.Collections.Generic 命名空间中包含几个新的泛型集合类。 应尽可能使用这些类来代替某些类，如 System.Collections 命名空间中的 ArrayList。
• 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。
• 可以对泛型类进行约束以访问特定数据类型的方法。
• 在泛型数据类型中所用类型的信息可在运行时通过使用反射来获取。

下章概括：

如何对泛型类以及泛型方法进行约束以范文特定数据类型。

如何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。

如何通过反射获取泛型数据类型进行相关操作。