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

这让我想起了“是”与“有”的权衡。有时直接从超级类继承更容易,也更有意义。其他时候,创建一个独立的类并将继承自的类包含为成员变量更有意义。您仍然可以访问类的功能,但不绑定到接口或从类继承可能产生的任何其他约束。

你是做什么的?就像很多事情一样。。。这取决于上下文。我要使用的指南是,为了从另一个类继承,确实应该存在“是一种”关系。所以,如果你正在写一个叫BMW的课程,它可以继承自Car,因为BMW确实是一辆车。马类可以继承自哺乳动物类,因为马实际上是现实生活中的哺乳动物,任何哺乳动物功能都应该与马相关。但你能说一个团队就是一个列表吗?据我所知,这似乎不是一个真正的“是”列表。所以在本例中,我将一个List作为成员变量。

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“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。

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。

我肮脏的秘密:我不在乎别人说什么,我也这么做。.NET Framework以“XxxxCollection”(我头上的例子是UIElementCollection)传播。

那么,是什么阻止了我说:

team.Players.ByName("Nicolas")

当我发现它比

team.ByName("Nicolas")

此外,我的PlayerCollection可能会被其他类使用,如“俱乐部”,而不需要任何代码重复。

club.Players.ByName("Nicolas")

昨天的最佳实践可能不是明天的最佳实践。大多数最佳做法背后没有任何原因,大多数只是社区之间的广泛共识。与其问社区,当你这样做时,它是否会责怪你,不如问问自己,什么更容易阅读和维护?

team.Players.ByName("Nicolas") 

or

team.ByName("Nicolas")

真正地你有什么疑问吗?现在,您可能需要处理其他技术限制,这些限制会阻止您在实际用例中使用List<T>。但不要添加不应该存在的约束。如果微软没有记录原因,那么这无疑是一个“最佳实践”。

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。