为了介绍泛型的概念,说明它们为什么这么有用,先回忆一下第11章中的集合类。基本集合可以包含在类似ArrayList这样的类中,但这些集合是没有类型化的,所以需要把object项转换为集合中实际存储的对象类型。继承自System.Object的任何对象都可以存储在ArrayList中,所以要特别仔细。假定包含在集合中的某些类型可能导致抛出异常,代码逻辑崩溃。前面介绍的技术可以处理这个问题,包括检查对象类型所需的代码。但是,更好的解决办法是一开始就使用强类型化的集合类。这种集合类派生于CollectioonBase,并可以拥有自己的方法,来添加、输出和访问集合的成员,但它可能把集合成员限制为派生于某种基本类型,或者必须支持某个接口。
这会带来一个问题。每次创建需要包含在集合中的新类时,就必须执行下述任务之一:
● 使用某个集合类,该类已经定义为可以包含新类型的项。
● 创建一个新的集合类,它可以包含新类型的项,实现所有需要的方法。
一般情况下,新的类型需要额外的功能,我们常常并不需要新的集合类,创建集合类也会花费大量时间。
另一方面,泛型类大大简化了这个问题。泛型类是以实例化过程中提供的类型或类为基础建立的,可以毫不费力地对对象进行强类型化。对于集合,创建“T类型对象的集合”只需把它用一行代码写出来即可。不使用下面的代码:
CollectionClass col = new CollectionClass();
col.Add(new ItemClass());
而可以使用:
CollectionClass<ItemClass> col = new CollectionClass<ItemClass>();
col.Add(new ItemClass());
尖括号语法就是把变量类型传送给泛型类型的方式。在上面的代码中,应把CollectionClass <ItemClass>看作ItemClass的CollectionClass。当然,本章后面会详细探讨这个语法。
前面的泛型只涉及到集合,实际上泛型非常适合于这个领域,本章在后面介绍System. Collection.Generic命名空间时会提及。创建一个泛型类,就可以生成一些方法,它们的签名可以强类型化为我们需要的任何类型,该类型甚至可以是值类型或引用类型,处理各自的操作。还可以把用于实例化泛型类的类型限制为支持某个给定的接口,或派生自某种类型,只允许使用类型的一个子集。泛型并不限于类,还可以创建泛型接口、泛型方法(可以在非泛型类上定义),甚至泛型委托。
这将大大提高代码的灵活性,正确使用泛型可以显著缩短开发时间。
那么该如何实现泛型呢?通常,在创建类时,它会编译为一个类型,然后在代码中使用。读者可能认为,在创建泛型类时,它必须编译为许多类型,才能进行实例化。幸好并不是这样:在.NET中,类有无限多个。在后台,.NET运行库允许在需要时动态生成泛型类。在通过实例化来请求生成之前,B的某个泛型类A甚至不存在。
注意:
对于熟悉C++或者对C++感兴趣的读者来说,这是C++模板和C#泛型类的一个区别。在C++中,编译器可以检测出在哪里使用了模板的某个特定类型,例如模板B的A类型,然后编译需要的代码,来创建这个类型。而在C#中,所有的操作都在运行期间进行。
总之,泛型允许灵活地创建类型,处理一种或多种特定类型的对象,这些类型是在实例化时确定的,否则就使用泛型类型。下面看看它们的使用。






