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

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。

其他回答

我只是想补充一点,艾菲尔铁塔和合同设计的发明者伯特兰·梅耶(Bertrand Meyer)会让团队继承List<Player>,而不必太费唇舌。

在他的书《面向对象的软件构造》中,他讨论了GUI系统的实现,其中矩形窗口可以有子窗口。他只是让Window继承自Rectangle和Tree<Window>,以重用实现。

然而,C#不是埃菲尔铁塔。后者支持功能的多重继承和重命名。在C#中,当您子类化时,您继承了接口和实现。您可以重写实现,但调用约定直接从超类复制。然而,在Eiffel中,您可以修改公共方法的名称,因此您可以在团队中将Add和Remove重命名为Hire和Fire。如果Team的一个实例被上传回List<Player>,调用方将使用AddandRemove来修改它,但将调用Hire和Fire虚拟方法。

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。

什么是表示数据结构的正确C#方法。。。

记住,“所有的模型都是错误的,但有些模型是有用的。”

没有“正确的方法”,只有有用的方法。

选择一个对您和/或您的用户有用的。就是这样。经济发展,不要过度设计。编写的代码越少,需要调试的代码就越少。(阅读以下版本)。

--已编辑

我最好的答案是……这取决于情况。从列表继承会将此类的客户端暴露给可能不应公开的方法,这主要是因为FootballTeam看起来像一个业务实体。

--第2版

我真的不记得我所指的“不要过度工程师”的评论。虽然我相信KISS思维是一个很好的指南,但我想强调的是,由于抽象泄漏,从List继承业务类会产生比它解决的问题更多的问题。

另一方面,我认为在少数情况下,仅从List继承是有用的。正如我在前一版中所写的,这取决于情况。每个案例的答案都受到知识、经验和个人偏好的严重影响。

感谢@kai帮助我更准确地思考答案。

序列化问题

One aspect is missing. Classes that inherit from List can't be serialized correctly using XmlSerializer. In that case DataContractSerializer must be used instead, or an own serializing implementation is needed.
public class DemoList : List<Demo>
{
    // using XmlSerializer this properties won't be seralized
    // There is no error, the data is simply not there.
    string AnyPropertyInDerivedFromList { get; set; }     
}

public class Demo
{
    // this properties will be seralized
    string AnyPropetyInDemo { get; set; }  
}

进一步阅读:当类从List继承时,XmlSerializer不会序列化其他属性

改用IList

我个人不会继承List,而是实现IList。Visual Studio将为您完成这项工作,并创建一个完整的工作流程。看这里:如何获得IList的完整工作实现

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
{
    ...
}