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今天我来学习泛型，泛型是编程入门学习的基础类型，从.net诞生2.0开始就出现了泛型，今天我们开始学习泛型的语法和使用。
什么是泛型?
泛型（generic）是c#语言2.0和通用语言运行时（clr）的一个新特性。泛型为.net框架引入了类型参数（type parameters）的概念。类型参数使得设计类和方法时，不必确定一个或多个具体参数，其的具体参数可延迟到客户代码中声明、实现。这意味着使用泛型的类型参数t，写一个类mylist<t>，客户代码可以这样调用：mylist<int>， mylist<string>或 mylist<myclass>。这避免了运行时类型转换或装箱操作的代价和风险。
上面是官方腔调，我说人话：泛型就是为了满足不同类型，相同代码的重用！
为什么要有泛型？
下面我们举例子来讲解为什么会要泛型，以下我列举了三个例子来讲解：
我们列举了showint，showstring，showdatatime三个方法，如果我们在程序中每封装一个方法有不同参数，就要像下面这样写一个函数的话，代码会变得很累赘，在调用的时候必须传递吻合的参数，所以不得不写出了3个方法，那有没有好的方法来解决这样的问题呢？答案是当然有，微软是很聪明的，倾听小满哥慢慢来讲。
我要评论 /// <summary>
/// 打印个int值/// </summary>
/// <param name="iparameter"></param>
public static void showint(int iparameter)
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(commonmethod).name, iparameter.gettype().name, iparameter);
}
/// <summary>
/// 打印个string值/// </summary>
/// <param name="sparameter"></param>
public static void showstring(string sparameter)
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(commonmethod).name, sparameter.gettype().name, sparameter);
}
/// <summary>
/// 打印个datetime值/// </summary>
/// <param name="oparameter"></param>
public static void showdatetime(datetime dtparameter)
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(commonmethod).name, dtparameter.gettype().name, dtparameter);
}
定义一些测试变量
int ivalue = 123;
string svalue = "456";
datetime dtvalue = datetime.now;
object ovalue = "789";
普通方式调用演示
showint(ivalue);
showint(svalue);//这样不行类型必须吻合
showstring(svalue);
showdatetime(dtvalue);
在.net 1.0的时候微软出现了object这个概念，下面有一个方法showobject,你们就会发现不管参数是int srtring datetime 我们都可以调用showobject来操作实现，那为什么会这样呢？
1：object类型是一切类型的父类。
2：任何父类出现的地方，都可以用子类来代替。
出现这个基本满足了开发人员的一些需求，在.net1.0和1.1的时候，这个时候还没有泛型就用object代替。
/// <summary>
/// 打印个object值
/// 1 object类型是一切类型的父类
/// 2 任何父类出现的地方，都可以用子类来代替
/// .net framework 1.0 1.1
/// </summary>
/// <param name="oparameter"></param>
public static void showobject(object oparameter)
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(commonmethod), oparameter.gettype().name, oparameter);
}
定义一些测试变量
int ivalue = 123;
string svalue = "456";
datetime dtvalue = datetime.now;
object ovalue = "789";
object方式调用演示
showobject(ovalue);
showobject(ivalue);
showobject(svalue);
showobject(dtvalue);
接着吹牛比，劳动人民的智慧还是很屌的，经过之前的经历在.net2.0的时候，微软让主角登场了"泛型"，当然同时出现的还有“线程池”这个我们先不讲，回到正轨什么是泛型？你们在开发的时候有没有用过list<t>这个集合？这个就是泛型，深化下直接举个栗子吧，下面我写一个例子show<t>(t tparameter)看下泛型的写法：
有个毛用？下面这个方法也可以向上面showobject一样，你们会发现不管参数是int srtring datetime 我们也可以调用show<t>(t tparameter)来操作实现，替换了showobject这个方法的实现，具备了满足了不同参数类型的方法实现，更适用性，泛型方法声明的时候，没有指定类型，而是调用的时候指定，具有延迟声明和延迟思想，这个思想对我们在开发框架的时候灰常有用，不得不说老外这点还是很几把厉害(还是我们被洗脑了？也许吧，我相信等中文编程语言出来估计会更屌，中华文化博大精深嘛)，现在小伙伴们是不是大概了解泛型的基础作用了？
/// <summary>
/// 泛型方法声明的时候，没有指定类型，而是调用的时候指定
/// 延迟声明：把参数类型的声明推迟到调用
/// 延迟思想：推迟一切可以推迟的
///
/// 2.0泛型不是语法糖，而是由框架升级提供的功能
/// 泛型方法性能上和普通方法差不多的/// </summary>
/// <typeparam name="t"></typeparam>
/// <param name="tparameter"></param>
public static void show<t>(t tparameter)
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(genericmethod), tparameter.gettype().name, tparameter.tostring());
}
调用演示
show<object>(ovalue);
show<int>(ivalue);
show(ivalue);//可以去掉，自动推算
show<string>(ivalue);//必须匹配
show<string>(svalue);
show<datetime>(dtvalue);
那问题来了，既然都可以实现为什么要用这个呢？我们做事凡事都要带着疑问去看待，有些事别人说好，但真的好不好我们要自己亲自试试才知道，我们最关注的的效率问题，下面是测试代码：
public static void show()
{
console.writeline("****************monitor******************");
{
int ivalue = 12345;
long commonsecond = 0;
long objectsecond = 0;
long genericsecond = 0;
{
stopwatch watch = new stopwatch();
watch.start();
for (int i = 0; i < 100000000; i++)
{
showint(ivalue);
}
watch.stop();
commonsecond = watch.elapsedmilliseconds;
}
{
stopwatch watch = new stopwatch();
watch.start();
for (int i = 0; i < 100000000; i++)
{
showobject(ivalue);
}
watch.stop();
objectsecond = watch.elapsedmilliseconds;
}
{
stopwatch watch = new stopwatch();
watch.start();
for (int i = 0; i < 100000000; i++)
{
show<int>(ivalue);
}
watch.stop();
genericsecond = watch.elapsedmilliseconds;
}
console.writeline("commonsecond={0},objectsecond={1},genericsecond={2}"
, commonsecond, objectsecond, genericsecond);
}
}
结果如下：commonsecond=508,objectsecond=916,genericsecond=452 你会发现普通方法508ms，object方法916ms，泛型是452ms，其中object最慢，为什么最慢呢？因为object会经过一个装箱拆箱的过程，所以性能上会损失一些，但是在我看来这样上亿次这点损耗，算不了什么，但是可以证明泛型和普通类型速度是差不多的，这一点可以认可泛型还是性能挺好的，这个可以推荐使用泛型的理由之一。
但泛型仅仅表现在这个层面吗？远远不止，我们用泛型远远不是为了提升刚刚那点性能，为什么要用泛型？答案来了，我们要用泛型就是为了满足不同类型，相同代码的重用，下面我继续举栗子：
泛型的一些用法，泛型只有四种用途，泛型类，泛型接口，泛型委托，泛型方法，如下：
public class genericclass<t>
{
public t property { get; set; }
}
public interface igenericinterface<t>
{
}
public delegate void donothing<t>();
调用演示
list<int> intlist = new list<int>();//原生态list类
list<string> stringlist = new list<string>();
genericclass<int> igenericclass = new genericclass<int>();
igenericclass.property = 1;
genericclass<string> sgenericclass = new genericclass<string>();
sgenericclass.property = "1233";
donothing<int> method = new donothing<int>(() => { });
还有一种，别被吓到：t，s，xiaomange这些语法，只是占位符别怕，你可以自己定义的，在你调用的时候确定类型就ok了，好了差不多能理解泛型了吧？再说一次泛型就是为了满足不同类型，相同代码的重用。
public class childclassgeneric<t, s, xiaomange> : genericclass<t>, igenericinterface<s>
{
}
接下来我们来聊一聊拓展的一部分，好像泛型很吊的样子感觉什么都能用泛型类型代替，但是天下哪有那么好的事情，双刃剑的道理都懂，所以出现了泛型的约束这个紧箍咒。
泛型的约束
直接来代码：
很简单的一个例子，接口isports，iwork，people类，japanese类等简单继承了一下，目前准备的一些代码。
public interface isports
{
void pingpang();
}
public interface iwork
{
void work();
}
public class people
{
public int id { get; set; }
public string name { get; set; }
public void hi()
{ }
}
public class chinese : people, isports, iwork
{
public void tradition()
{
console.writeline("仁义礼智信，温良恭俭让");
}
public void sayhi()
{
console.writeline("吃了么？");
}
public void pingpang()
{
console.writeline("打乒乓球...");
}
public void work()
{
throw new notimplementedexception();
}
}
public class hubei : chinese
{
public hubei(int id)
{
}
public string changjiang { get; set; }
public void majiang()
{
console.writeline("打麻将啦。。");
}
}
public class japanese : isports
{
public int id { get; set; }
public string name { get; set; }
public void pingpang()
{
console.writeline("打乒乓球...");
}
public void hi()
{ }
}
再来个调用类constraint
public class constraint
{
/// <summary>
/// 代码编译没问题，执行的时候才报错
/// 代码安全问题
/// </summary>
/// <param name="oparameter"></param>
public static void showobject(object oparameter)
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(commonmethod), oparameter.gettype().name, oparameter);
people people = (people)oparameter;
console.writeline(people.id);//这里就不行了 代码安全问题，调用不到，但编译不会报错。
console.writeline(people.name);
}
/// <summary>
/// 基类约束：
/// 1 带来权力，可以使用基类里面的属性和方法
/// 2 带来义务，类型参数必须是基类或者其子类
/// </summary>
/// <typeparam name="t"></typeparam>
/// <param name="tparameter"></param>
public static void show<t>(t tparameter)
where t : people, isports, new()//都是and 关系
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(genericmethod), tparameter.gettype().name, tparameter.tostring());
console.writeline(tparameter.id);
console.writeline(tparameter.name);
tparameter.hi();
tparameter.pingpang();
t t = new t();
}
public static void showpeople(people tparameter)
{
console.writeline("this is {0},parameter={1},type={2}",
typeof(genericmethod), tparameter.gettype().name, tparameter.tostring());
console.writeline(tparameter.id);
console.writeline(tparameter.name);
tparameter.hi();
//tparameter.pingpang();
}
public static t donothing<t>(t tparameter)
//where t : isports//接口约束
//where t : class//引用类型约束
//where t : struct//值类型约束
where t : new()//无参数构造函数约束
{
//tparameter.pingpang();
//return null;
t t = new t();
return default(t);//会根据t的类型，去产生一个默认值
}
}
有兴趣的可以测试下，用showobject的方法和泛型show<t>(t tparameter)调用来看差异，如果不加入约束，想调用参数的属性和方法，代码安全问题是调用不了的，会报错，但是加入基类约束之后是可以调用到的，所以泛型约束带来了权利，可以使用基类的属性和方法，但也带来义务，参数只能是基类和子类，又想马儿跑，又想马儿不吃草的事情是没有的，权利和义务是相对的，在享受权利的同时也会带来义务。
其次，约束可以多重约束，然后即可作为参数约束也可以作为返回值约束，例如default(t)会根据泛型类型返回一个默认值，如果是无参数构造约束就可以类似这样写返回值t t=new t()。
总之，我觉得泛型约束为了更灵活的满足不同条件的需求而产生的，就是我们在写一些固定的需求，约束叠加来完成我们的功能，同时不让泛型肆无忌惮。
泛型约束范围如下：
|
约束 |
描述 |
|
where t: struct |
类型参数必须为值类型。 |
|
where t : class |
类型参数必须为引用类型。 |
|
where t : new() |
类型参数必须有一个公有、无参的构造函数。当于其它约束联合使用时,new()约束必须放在最后。 |
|
where t : <base class name> |
类型参数必须是指定的基类型或是派生自指定的基类型。 |
|
where t : <interface name> |
类型参数必须是指定的接口或是指定接口的实现。可以指定多个接口约束。接口约束也可以是泛型的。 |
好了泛型的约束的先说到这，继续套底子，了解到的都倒出来。
逆变和协变
逆变和协变不知道有没有小伙伴熟悉的，我开始是不知道这个的，第一次看到也是一脸懵逼，到现在也有点迷糊，能不能讲清楚看造化了，哈哈
继续举栗子：
//协变
public interface ienumerable<out t> : ienumerable
//逆变
public delegate void action<in t>(t obj);
这段代码是不是很熟悉？里面有个out t 还有 in t，这里的out 不是我们熟悉的参数返回out，ref的作用，是协变专用的，逆变和协变指出现在接口或者委托泛型前面，
in只能作为参数传入，out只能作为参数传出。
下面来个代码
public class bird
{
public int id { get; set; }
}
public class sparrow : bird
{
public string name { get; set; }
}
调用实例
ienumerable<int> intlist = new list<int>();
action<int> iaction = null;
bird bird1 = new bird();
bird bird2 = new sparrow();//左边是父类 右边是子类
sparrow sparrow1 = new sparrow();
//sparrow sparrow2 = new bird();//不是所有的鸟，都是麻雀
list<bird> birdlist1 = new list<bird>();//一群鸟 是一群鸟
//list<bird> birdlist2 = new list<sparrow>()；//一群麻雀难道不是一群鸟 ？ 不是的，没有父子关系
list<bird> birdlist3 = new list<sparrow>().select(c => (bird)c).tolist();//这里使用别扭了，明明知道但就是不能这样写
以上代码发现问题了吗？很明显出现了一些不和谐的地方，我们换个方式如下：
/// <summary>
/// 逆变：只能修饰传入参数
/// </summary>
/// <typeparam name="t"></typeparam>
public interface icustomerlistin<in t>
{
//t get();
void show(t t);
}
public class customerlistin<t> : icustomerlistin<t>
{
//public t get()
//{
// return default(t);
//}
public void show(t t)
{
}
}
/// <summary>
/// out 协变 只能是返回结果
/// </summary>
/// <typeparam name="t"></typeparam>
public interface icustomerlistout<out t>
{
t get();
//void show(t t);//不能做参数
}
public class customerlistout<t> : icustomerlistout<t>
{
public t get()
{
return default(t);
}
//public void show(t t)
//{
//}
}
{//协变：接口泛型参数加了个out，就是为了解决刚才的不和谐 ienumerable<bird> birdlist1 = new list<bird>(); ienumerable<bird> birdlist2 = new list<sparrow>(); //func<bird> func = new func<sparrow>(() => null); icustomerlistout<bird> customerlist1 = new customerlistout<bird>(); icustomerlistout<bird> customerlist2 = new customerlistout<sparrow>(); } {//逆变 icustomerlistin<sparrow> customerlist2 = new customerlistin<sparrow>(); icustomerlistin<sparrow> customerlist1 = new customerlistin<bird>(); //customerlist1.show() icustomerlistin<bird> birdlist1 = new customerlistin<bird>(); birdlist1.show(new sparrow()); birdlist1.show(new bird()); action<sparrow> act = new action<bird>((bird i) => { }); }
这样可以了，协变ienumerable加入协变out 左边是个父类，右边可以是子类，逆变in 左边是个字类，右边也可以是父类，下面这段就更晕了，稍微看下吧。
{
imylist<sparrow, bird> mylist1 = new mylist<sparrow, bird>();
imylist<sparrow, bird> mylist2 = new mylist<sparrow, sparrow>();//协变
imylist<sparrow, bird> mylist3 = new mylist<bird, bird>();//逆变
imylist<sparrow, bird> mylist4 = new mylist<bird, sparrow>();//协变+逆变
}
总结下原理：泛型在jit编译时指定具体类型，同一个泛型类，不同的类型参数，其实会变成不用的类型。
我走的很慢，但从不后退！
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