在计划我的计划时,我通常会从这样的一系列想法开始:

足球队只是足球运动员的名单。因此,我应以以下方式表示:var football_team=新列表<FootballPlayer>();此列表的顺序表示球员在名册中的排列顺序。

但我后来意识到,除了球员名单之外,球队还有其他必须记录的财产。例如,本赛季总得分、当前预算、制服颜色、代表球队名称的字符串等。。

所以我想:

好吧,足球队就像一个球员列表,但除此之外,它还有一个名字(一个字符串)和一个连续的总得分(一个整数)。NET没有提供存储足球队的类,所以我将创建自己的类。最相似和最相关的现有结构是List<FootballPlayer>,因此我将从中继承:class FootballTeam:列表<FootballPlayer>{ 公共字符串TeamName;公共int RunningTotal}

但事实证明,一条准则说你不应该从List<t>继承。我在两个方面完全被这条准则搞糊涂了。

为什么不呢?

显然,List在某种程度上优化了性能。为什么呢如果我扩展列表,会导致什么性能问题?到底会发生什么?

我看到的另一个原因是List是由Microsoft提供的,我无法控制它,所以在暴露了一个“公共API”之后,我无法稍后更改它。但我很难理解这一点。什么是公共API?我为什么要关心?如果我当前的项目没有也不可能有这个公共API,我可以放心地忽略这个准则吗?如果我确实继承了List,结果发现我需要一个公共API,我会遇到什么困难?

为什么这很重要?列表是一个列表。什么可能会改变?我可能想要改变什么?

最后,如果微软不想让我继承List,他们为什么不把这个类封起来呢?

我还能用什么?

显然,对于自定义集合,Microsoft提供了一个Collection类,该类应该扩展而不是List。但是这个类非常简单,没有很多有用的东西,例如AddRange。jvitor83的答案为该特定方法提供了性能基础,但如何使缓慢的AddRange不比没有AddRange更好?

从收藏中继承比从列表中继承要多得多,我看不出有什么好处。当然,微软不会无缘无故地让我做额外的工作,所以我忍不住觉得我在某种程度上误解了什么,而继承Collection实际上并不是解决我问题的正确方法。

我看到了一些建议,比如实施IList。只是没有。这是几十行样板代码,我什么也没得到。

最后,一些人建议将列表包装为:

class FootballTeam 
{ 
    public List<FootballPlayer> Players; 
}

这有两个问题:

这使我的代码变得不必要地冗长。我现在必须调用my_team.Players.Count而不是my_team.Count。幸运的是,使用C#,我可以定义索引器以使索引透明,并转发内部List的所有方法。。。但这是很多代码!我做这些工作能得到什么?这显然没有任何意义。足球队没有球员名单。这是球员名单。你不会说“约翰·麦克足球先生加入了SomeTeam的球员”。你说“John加入了SomeTeam”。您不向“字符串的字符”添加字母,而是向字符串添加字母。您不向图书馆的图书添加图书,而是向图书馆添加图书。

我意识到“幕后”发生的事情可以说是“将X添加到Y的内部列表中”,但这似乎是一种非常反直觉的思考世界的方式。

我的问题(总结)

正确的C#表示数据结构的方式是什么?数据结构“逻辑上”(也就是说,“对人类的大脑”)只是一个带有一些铃铛和口哨的列表?

从列表<T>继承总是不可接受的吗?什么时候可以接受?为什么?程序员在决定是否从List<T>继承时,必须考虑什么?


当前回答

哇,你的帖子有很多问题和观点。你从微软那里得到的大部分理由都是正确的。让我们从List<T>开始

列表<T>高度优化。它的主要用途是用作对象的私有成员。Microsoft没有密封它,因为有时您可能希望创建一个具有更友好名称的类:class MyList<T,TX>:List<CustomObject<T,Something<TX>{…}。现在,这就像做var-list=newMyList<int,string>();一样简单;。CA1002:不要暴露通用列表:基本上,即使你计划将此应用程序作为唯一的开发人员,也值得用良好的编码实践进行开发,因此它们会逐渐灌输给你和第二天性。如果您需要任何消费者拥有索引列表,您仍然可以将列表公开为IList<T>。这允许您稍后在类中更改实现。Microsoft使集合<T>非常通用,因为它是一个通用概念。。。名字说明了一切;这只是一个集合。还有更精确的版本,如SortedCollection<T>、ObservableCollection<T’、ReadOnlyCollection<T〕等,它们都实现了IList<T>,但不实现List<T>。集合<T>允许重写成员(即Add、Remove等),因为它们是虚拟的。列表<T>没有。你问题的最后一部分是正确的。足球队不仅仅是一个球员名单,所以它应该是一个包含球员名单的班级。思考组成与继承。足球队有一个球员名单(名册),而不是球员名单。


如果我正在编写这段代码,那么类可能看起来像这样:

public class FootballTeam<T>//generic class
{
    // Football team rosters are generally 53 total players.
    private readonly List<T> _roster = new List<T>(53);

    public IList<T> Roster
    {
        get { return _roster; }
    }

    // Yes. I used LINQ here. This is so I don't have to worry about
    // _roster.Length vs _roster.Count vs anything else.
    public int PlayerCount
    {
        get { return _roster.Count(); }
    }

    // Any additional members you want to expose/wrap.
}

其他回答

这取决于上下文

当你把你的球队作为一个球员列表时,你把足球队的“想法”归结为一个方面:你把“球队”缩小到你在球场上看到的人。这一预测仅在特定情况下是正确的。在不同的背景下,这可能是完全错误的。想象一下你想成为球队的赞助商。所以你必须和团队的经理谈谈。在这种情况下,团队将被列入其经理名单。这两个列表通常不会重叠太多。其他情况包括当前玩家与前玩家等。

语义不清晰

因此,将一个团队视为其球员列表的问题在于,它的语义取决于上下文,并且当上下文发生变化时无法扩展。此外,很难表达您所使用的上下文。

类是可扩展的

当您使用只有一个成员的类(例如IListactivePlayers)时,您可以使用成员的名称(以及其注释)来明确上下文。当有其他上下文时,只需添加一个额外的成员。

类更复杂

在某些情况下,创建一个额外的类可能是过度的。每个类定义都必须通过类加载器加载,并由虚拟机缓存。这会消耗运行时性能和内存。当你有一个非常具体的背景时,可以将足球队作为球员列表。但在这种情况下,您应该只使用IList,而不是从它派生的类。

结论/注意事项

当你有一个非常具体的背景时,可以将一个团队作为一个球员列表。例如,在方法内部,完全可以写:

IList<Player> footballTeam = ...

使用F#时,甚至可以创建类型缩写:

type FootballTeam = IList<Player>

但当背景更广泛甚至不清楚时,你不应该这样做。当您创建一个新的类,而该类将来可能使用的上下文不清楚时,情况尤其如此。警告标志是当你开始向你的班级添加额外的属性(球队名称、教练等)时。这是一个明确的标志,表明班级的使用环境不是固定的,将来会改变。在这种情况下,您不能将球队视为球员列表,但您应该将球员列表(当前活跃、未受伤等)建模为球队的属性。

当他们说List<T>是“优化的”时,我想他们想说的是,它没有像虚拟方法那样昂贵的功能。所以问题是,一旦在公共API中公开List<T>,就失去了执行业务规则或稍后自定义其功能的能力。但是,如果您在项目内部使用这个继承的类(而不是作为API潜在地暴露给成千上万的客户/合作伙伴/其他团队),那么如果它节省了您的时间,并且它是您想要复制的功能,那就没问题了。从List<T>继承的优点是,您消除了许多在可预见的将来永远无法定制的哑包装器代码。此外,如果您希望您的类在API的生命周期内显式地具有与List<T>完全相同的语义,那么它也可以。

我经常看到很多人做大量的额外工作,只是因为FxCop规则这么说,或者有人的博客说这是一种“糟糕”的做法。很多时候,这将代码转化为设计模式palooza的怪异。与许多准则一样,将其视为可能存在例外的准则。

虽然我没有像大多数答案那样进行复杂的比较,但我想分享一下处理这种情况的方法。通过扩展IEnumerable<T>,您可以允许Team类支持Linq查询扩展,而无需公开List<T>的所有方法和财产。

class Team : IEnumerable<Player>
{
    private readonly List<Player> playerList;

    public Team()
    {
        playerList = new List<Player>();
    }

    public Enumerator GetEnumerator()
    {
        return playerList.GetEnumerator();
    }

    ...
}

class Player
{
    ...
}

这取决于“团队”对象的行为。如果它的行为就像一个集合,那么可以先用一个普通的List来表示它。然后,您可能会注意到,您一直在复制在列表上迭代的代码;此时,您可以选择创建一个FootballTeam对象来包装球员列表。FootballTeam类成为在球员列表上迭代的所有代码的主场。

这使我的代码变得不必要地冗长。我现在必须调用my_team.Players.Count而不是my_team.Count。幸运的是,使用C#,我可以定义索引器以使索引透明,并转发内部List的所有方法。。。但这是很多代码!我做这些工作能得到什么?

封装。你的客户不需要知道足球队内部发生了什么。你的客户都知道,它可以通过在数据库中查找玩家列表来实现。他们不需要知道,这会改进您的设计。

这显然没有任何意义。足球队没有球员名单。这是球员名单。你不会说“约翰·麦克足球先生加入了SomeTeam的球员”。你说“John加入了SomeTeam”。您不向“字符串的字符”添加字母,而是向字符串添加字母。您不向图书馆的图书添加图书,而是向图书馆添加图书。

准确地说:)你会说footballTeam.Add(john),而不是footballTeam.List.Add(john)。内部列表将不可见。

这里有很多很好的答案,但我想谈谈我没有提到的东西:面向对象的设计是关于增强对象的能力。

您希望将所有规则、附加工作和内部细节封装在适当的对象中。以这种方式,与此交互的其他对象不必担心这一切。事实上,您希望更进一步,积极防止其他对象绕过这些内部。

从列表继承时,所有其他对象都可以将您视为列表。他们可以直接访问添加和删除玩家的方法。你会失去控制;例如:

假设你想通过了解球员是退役、辞职还是被解雇来区分球员何时离开。您可以实现一个RemovePlayer方法,该方法采用适当的输入枚举。然而,通过从List继承,您将无法阻止对Remove、RemoveAll甚至Clear的直接访问。结果,你实际上取消了足球队课程的资格。


关于封装的其他想法。。。您提出了以下问题:

这使我的代码变得不必要地冗长。我现在必须调用my_team.Players.Count而不是my_team.Count。

你是对的,这对于所有使用你团队的客户来说都是不必要的冗长。然而,这个问题与你将名单球员暴露给所有人的事实相比是很小的,这样他们就可以在没有你同意的情况下玩弄你的球队。

你接着说:

这显然没有任何意义。足球队没有球员名单。这是球员名单。你不会说“约翰·麦克足球先生加入了SomeTeam的球员”。你说“John加入了SomeTeam”。

第一点你错了:去掉“列表”这个词,很明显一支球队确实有球员。然而,你用第二个击中了要害。你不希望客户端调用ateam.Players.Add(…)。你确实希望他们调用ateam.AddPlayer(…),而你的实现(可能还有其他事情)会在内部调用Players.Add(…)。


希望您能够看到封装对于增强对象的能力是多么重要。您希望让每个类都能很好地完成其工作,而不必担心其他对象的干扰。