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

这里有一些很好的答案。我想补充以下几点。

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?

请任何十位熟悉足球存在的非计算机程序员填写空白:

足球队是一种特殊的_____

有没有人说“足球运动员名单”,或者他们都说“运动队”、“俱乐部”或“组织”?你认为一支足球队是一个特殊类型的球员名单,这是你的人的想法,也是你个人的想法。

列表<T>是一种机制。足球队是一个业务对象——也就是说,一个表示程序业务领域中某个概念的对象。不要把它们混在一起!足球队是一种球队;它有一个名册,名册是一个球员名单。名册不是一种特定的球员名单。名册是球员名单。因此,创建一个名为“花名册”的属性,它是一个列表<Player>。如果你不相信任何一个了解足球队的人都可以从名单中删除球员,那就让它成为ReadOnlyList<Player>。

从列表<T>继承总是不可接受的吗?

谁不能接受?我不

什么时候可以接受?

当您构建扩展List<T>机制的机制时。

程序员在决定是否从List<T>继承时,必须考虑什么?

我是在构建机制还是业务对象?

但这是很多代码!我做这些工作能得到什么?

你花了更多的时间来输入你的问题,这可能需要你为List<T>的相关成员写50次转发方法。你显然不害怕冗长,我们这里讨论的是非常少量的代码;这是几分钟的工作。

更新

我想了想,还有一个理由不把足球队列为球员名单。事实上,将一支足球队建模为也有球员名单可能是一个坏主意。一支球队有一个球员名单的问题是,你得到的是球队在某一时刻的快照。我不知道你在这门课上的商业案例是什么,但如果我有一门代表足球队的课,我想问它一些问题,比如“2003年至2013年期间,有多少海鹰队球员因伤缺席比赛?”或“之前为另一支球队效力的丹佛队球员的跑动码数同比增幅最大?”或是“小猪队今年一路走好吗?”

也就是说,在我看来,足球队似乎是一个历史事实的集合,例如球员何时被招募、受伤、退役等。显然,目前的球员名册是一个重要的事实,可能应该是前锋和中锋,但可能还有其他有趣的事情需要更多的历史视角。

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。

这里有一些很好的答案。我想补充以下几点。

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?

请任何十位熟悉足球存在的非计算机程序员填写空白:

足球队是一种特殊的_____

有没有人说“足球运动员名单”,或者他们都说“运动队”、“俱乐部”或“组织”?你认为一支足球队是一个特殊类型的球员名单,这是你的人的想法,也是你个人的想法。

列表<T>是一种机制。足球队是一个业务对象——也就是说,一个表示程序业务领域中某个概念的对象。不要把它们混在一起!足球队是一种球队;它有一个名册,名册是一个球员名单。名册不是一种特定的球员名单。名册是球员名单。因此,创建一个名为“花名册”的属性,它是一个列表<Player>。如果你不相信任何一个了解足球队的人都可以从名单中删除球员,那就让它成为ReadOnlyList<Player>。

从列表<T>继承总是不可接受的吗?

谁不能接受?我不

什么时候可以接受?

当您构建扩展List<T>机制的机制时。

程序员在决定是否从List<T>继承时,必须考虑什么?

我是在构建机制还是业务对象?

但这是很多代码!我做这些工作能得到什么?

你花了更多的时间来输入你的问题,这可能需要你为List<T>的相关成员写50次转发方法。你显然不害怕冗长,我们这里讨论的是非常少量的代码;这是几分钟的工作。

更新

我想了想,还有一个理由不把足球队列为球员名单。事实上,将一支足球队建模为也有球员名单可能是一个坏主意。一支球队有一个球员名单的问题是,你得到的是球队在某一时刻的快照。我不知道你在这门课上的商业案例是什么,但如果我有一门代表足球队的课,我想问它一些问题,比如“2003年至2013年期间,有多少海鹰队球员因伤缺席比赛?”或“之前为另一支球队效力的丹佛队球员的跑动码数同比增幅最大?”或是“小猪队今年一路走好吗?”

也就是说,在我看来,足球队似乎是一个历史事实的集合,例如球员何时被招募、受伤、退役等。显然,目前的球员名册是一个重要的事实,可能应该是前锋和中锋,但可能还有其他有趣的事情需要更多的历史视角。

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。

允许人们说

myTeam.subList(3, 5);

有什么意义吗?如果不是,那么它不应该是一个列表。

设计>实施

您公开的方法和财产是一个设计决策。您从中继承的基类是一个实现细节。我觉得回到从前是值得的。

对象是数据和行为的集合。

因此,您的第一个问题应该是:

这个对象在我创建的模型中包含哪些数据?该对象在该模型中表现出什么行为?这在未来会发生什么变化?

记住,继承意味着“isa”(是a)关系,而组合意味着“hasa”(hasa)关系。在您的视图中选择适合您的情况的应用程序,记住随着应用程序的发展,事情可能会走向何方。

考虑在考虑具体类型之前先考虑界面,因为有些人发现这样更容易将大脑置于“设计模式”。

这并不是每个人在日常编码中都有意识地做到的。但是,如果你在考虑这类话题,你就在踩设计的水。意识到这一点可以让人解放。

考虑设计规范

看看MSDN或Visual Studio上的List<T>和IList<T>。查看它们公开了哪些方法和财产。在你看来,这些方法都像是有人想对足球队做的吗?

足球队逆转()对你有意义吗?footballTeam.ConvertAll<TOutput>()看起来像你想要的吗?

这不是一个技巧问题;答案可能真的是“是”。如果您实现/继承List<Player>或IList<Player>,您将无法摆脱它们;如果这对你的模型很理想,那就去做吧。

如果您决定是,这是有意义的,并且您希望您的对象可以作为玩家的集合/列表(行为)处理,因此您希望实现ICollection<Player>或IList<Player>

class FootballTeam : ... ICollection<Player>
{
    ...
}

如果您希望您的对象包含玩家(数据)的集合/列表,并且因此希望该集合或列表是属性或成员,那么一定要这样做

class FootballTeam ...
{
    public ICollection<Player> Players { get { ... } }
}

你可能会觉得,你希望人们只能列举一组玩家,而不是数数、添加或删除他们。IEnumerable<Player>是一个非常有效的选择。

您可能会觉得这些接口在您的模型中根本没有用处。这是不太可能的(IEnumerable<T>在许多情况下都很有用),但它仍然是可能的。

任何人如果试图告诉你其中一个在任何情况下都是绝对错误的,那就是误入歧途。任何人试图告诉你在任何情况下都是绝对正确的,都是被误导的。

转到实施

一旦您决定了数据和行为,就可以决定实施。这包括通过继承或组合依赖于哪些具体类。

这可能不是一个很大的步骤,人们经常将设计和实现混为一谈,因为很有可能在一两秒钟内在脑海中完成所有这些,然后开始打字。

思想实验

一个人为的例子:正如其他人所提到的,一支球队并不总是“只是”一批球员。你有为球队收集比赛分数吗?在你的模式中,球队是否可以与俱乐部互换?如果是这样的话,如果你的球队是一个球员的集合,也许它也是一个员工的集合和/或分数的集合。然后你会得到:

class FootballTeam : ... ICollection<Player>, 
                         ICollection<StaffMember>,
                         ICollection<Score>
{
    ....
}

尽管是设计,但在C#中,此时无论如何都无法通过从List<t>继承来实现所有这些,因为C#“仅”支持单个继承。(如果你在C++中尝试过这种浮夸,你可能会认为这是一件好事。)通过继承实现一个集合,通过组合实现一个,可能会感觉很脏。而Count等财产会让用户感到困惑,除非显式实现ILIst<Player>.Count和ILIst<StaffMember>.Cunt等,否则它们只会让人感到痛苦,而不会让人感到困惑。你可以看到这是怎么回事;沿着这条路思考时的直觉很可能会告诉你,朝着这个方向前进是错误的(无论对错,如果你这样做,你的同事也可能会这样做!)

简短的回答(太迟了)

关于不从集合类继承的准则不是C#特定的,您可以在许多编程语言中找到它。这是公认的智慧,而不是法律。一个原因是,在实践中,在可理解性、可实现性和可维护性方面,组合通常被认为优于继承。在现实世界/领域对象中,找到有用的、一致的“hasa”关系比找到有用的和一致的“isa”关系更常见,除非你深入抽象,尤其是随着时间的推移和代码中对象的精确数据和行为的改变。这不应该导致您总是排除从集合类继承;但它可能是暗示性的。