从装箱拆箱看泛型
.NET很容易把值类型转换为引用类型，所以可以在需要对象的任意地方使用值类型。例如int可以赋予一个对象，从值类型转换为引用类型称为装箱。如果方法需要把一个对象作为参数，同时传递一个值类型，装箱操作就会自动进行。另一方面，装箱的值类型可以使用拆箱操作转换为值类型。
定义一个一般的、非泛型的简化链表类，它可以包含任意类型的对象，在链表中，一个元素引用下一个元素。所以必须创建一个类，它将对象封装在链表中，并引用下一个对象。类LinkedListNode包含一个属性Value，该属性用构造函数初始化。另外LinkedListNode类包含对链表中下一个元素和上一个元素的引用，这些元素都可以从属性中访问。
先定义LinkedListNode类
public class LinkedListNode
{
public LinkedListNode(object value)
{
this.Value = value;
}
public object Value { get; private set; }
public LinkedListNode Next { get; internal set; }
public LinkedListNode Prev { get; internal set; }
}
再定义一个非泛型的简化链表类，实现非泛型接口
public class LinkedList : IEnumerable
{
public LinkedListNode First { get; private set; }
public LinkedListNode Last { get; private set; }
public LinkedListNode AddLast(object node)
{
var newNode = new LinkedListNode(node);
if (First == null)
{
First = newNode;
Last = First;
}
else
{
Last.Next = newNode;
Last = newNode;
}
return newNode;
}
public IEnumerator GetEnumerator()
{
LinkedListNode current = First;
while (current != null)
{
yield return current.Value;
current = current.Next;
}
}
}
用ILSpy查看IL代码
IL_0000: nop
IL_0001: newobj instance void PraticeCharter01.LinkedList::.ctor()
IL_0006: stloc.0
IL_0007: ldloc.0
IL_0008: ldc.i4.3
IL_0009: box [mscorlib]System.Int32
IL_000e: callvirt instance class PraticeCharter01.LinkedListNode PraticeCharter01.LinkedList::AddLast(object)
IL_0013: pop
IL_0014: ldloc.0
IL_0015: ldc.i4.4
IL_0016: box [mscorlib]System.Int32
IL_001b: callvirt instance class PraticeCharter01.LinkedListNode PraticeCharter01.LinkedList::AddLast(object)
IL_0020: pop
IL_0021: nop
IL_0022: ldloc.0
IL_0023: callvirt instance class [mscorlib]System.Collections.IEnumerator PraticeCharter01.LinkedList::GetEnumerator()
IL_0028: stloc.1
.try
{
IL_0029: br.s IL_003e
// loop start (head: IL_003e)
IL_002b: ldloc.1
IL_002c: callvirt instance object [mscorlib]System.Collections.IEnumerator::get_Current()
IL_0031: unbox.any [mscorlib]System.Int32
IL_0036: stloc.2
IL_0037: ldloc.2
IL_0038: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
IL_003d: nop
IL_003e: ldloc.1
IL_003f: callvirt instance bool [mscorlib]System.Collections.IEnumerator::MoveNext()
IL_0044: brtrue.s IL_002b
// end loop
IL_0046: leave.s IL_005a
} // end .try
分析IL代码可知上述过程发生了两次装箱和两次拆箱，在foreach语句中，链表中的元素被强制转换为整形，装箱和拆箱操作很容易使用，但性能损失比较大，泛型能很好的避免拆装箱，从而提供性能。
再定义一个泛型版本，该泛型集合实现泛型接口IEnumerator
public class LinkedListNode<T>
{
public LinkedListNode(T value)
{
this.Value = value;
}
public T Value { get; private set; }
public LinkedListNode<T> Next { get; internal set; }
public LinkedListNode<T> Prev { get; internal set; }
}
public class LinkedList<T> : IEnumerable<T>
{
public LinkedListNode<T> First { get; private set; }
public LinkedListNode<T> Last { get; private set; }
public LinkedListNode<T> AddLast(T node)
{
var newNode = new LinkedListNode<T>(node);
if (First == null)
{
First = newNode;
Last = First;
}
else
{
Last.Next = newNode;
Last = newNode;
}
return newNode;
}
public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
LinkedListNode<T> current = First;
while (current != null)
{
yield return current.Value;
current = current.Next;
}
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
return GetEnumerator();
}
}
static void Main(string[] args)
{
var list = new LinkedList<int>();
list.AddLast(3);
list.AddLast(4);
foreach (int element in list)
Console.WriteLine(element);
Console.ReadKey();
}
查看IL代码
IL Code发现并没拆装箱过程，说明泛型能提供类型安全的类并能提供应用程序的性能，基于以上几点在访问数据层经常使用泛型以期提高代码的重用性，在数据访问泛型类通常需要调用泛型类型中的方法，所以必须给泛型类添加约束，泛型支持几种约束如下：
（1）where T：struct 对于结构约束，类型T必须是值类型
（2）where T：class 类约束指定类型T必须是引用类型
（3）where T：IFoo指定类型T必须实现接口IFoo
（4）where T：new()这是一个构造函数约束，指定类型T必须有一个默认构造函数
（5）where T1：T2这个约束也可以指定，类型T1派生自泛型类型T2、该约束称为裸约束
定义一个实现IComparable泛型接口的实体
public class EmployeModel:IComparable<EmployeModel>
{
public string FirstName { get; set; }
public string LastName { get; set; }
public int Age { get; set; }
public int CompareTo(EmployeModel other)
{
if (Age > other.Age)
return 1;
else if (Age.Equals(other.Age))
return 0;
else
return -1;
}
}
定义泛型类，该泛型有两个约束
public class BaseDAL<T> where T : class,IComparable<T>
{
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var baseAccess = new BaseDAL<NullableStruct>();//不是引用类型编译错误
var student = new BaseDAL<Student>();//没有实现IComparable接口
var employeeAccess = new BaseDAL<EmployeModel>();
}
}
public struct NullableStruct
{
long longnumber;
int intnumber;
}
public class Student
{
public string FirstName { get; set; }
public string LastName { get; set; }
public int Age { get; set; }
}
总结泛型类可以创建独立于类型的类，泛型方法是独立于类型的方法，接口结构和委托也可以用泛型的方式创建。