【读书笔记】.NET本质论第三章Type Basics（Part 1）

第二章讨论的是程序集等内容。实际上作为开发者，我们更多的时候是在考虑如何组织一个类型。一个类型该放哪些东西呢？这个类型该具有哪些职责呢？所以，类型才是我们常常思考的单元。

要唯一确定一个类型，就需要类型的完全限定名：

命名空间.类型名,程序集名（这里分强命名还是弱命名文件名，语言文化，PublickeyToken，版本号）。这种完全限定名在.NET的config配置文件里用的比较多：

<add verb="*" path="get-nodes.aspx" type="WebHandler.GetNodesHandler,WebHandler"/>

这是Web程序里，典型的用来配置HttpHandler的，用了这个完全限定名，ASP.NET就可以轻松的将请求路由到那个类型。

对于一个类型，实际上只有三种成员：字段、方法、嵌套类型。

那可能有人会说：事件、属性、索引呢。实际上这些都是编译器提供的语法支持，封装字段和方法的“包装成员”。

比如属性，实际上就是一个get_xxx方法和set_xxx方法（如果该属性是可读可写的），这其中xxx就是该属性的名字。不过我们通常将属性与一个私有字段配合，不过属性本身和这个私有字段没有半点关系。也就是说属性就是两个方法加一些元数据。

一个类包含的成员按照所有者又可分为两种：类型成员和实例成员。

在C#里，类型成员使用static来修饰（vb里用Shared，个人看来Shared更能表明类型成员真实的含义）。虽然C#里也沿用了C里的static关键字，可千万不要混淆了这两个概念。

对于字段而言，就代表着内存如何分配。用static修饰的字段，只会分配一次内存，而默认情况下，字段是实例字段，每次实例化一个类型时都会分配内存。这样一看，好像这个static好像是共享的，所以前面说VB.NET的Shared关键字更能表明其含义。对于方法也是一样，static的方法属于类型的，必须通过类型名来访问（这点和Java不同）。

NOTE

常常在网络上看到有这样的提问：何时使用一个静态方法呢？对于这个也许每个人的看法都不同，可能涉及设计理念的问题。不过我个人觉得，一个静态方法，属于它的类型，所以静态方法应该是跟这个类型的领域职责联系不紧密的，属于一个中性的方法。比如有很多辅助方法、管理者类里就有很多静态方法，而这样的类一般都是一些与领域不相关的。

对于static的字段，CLR会根据该字段的类型初始化该字段的值，如果该字段是数字类型的则会初始化为0，如果是布尔类型的则会初始化为false，而对于是引用类型的则初始化为null。CLR还会按照这个原则初始化应该分配在堆上的成员。

值类型一定分配在栈上么？
也许受到某类书的迫害，很多人在骨子里一直认为：引用类型分配在堆上，值类型分配在栈上。但是又想不通，如果一个类，它的实例应该分配在堆上，那它的实例字段是在栈上还是堆上呢。对于一个值类型，如果它是类型的字段成员（我不认为一个方法的参数和方法内的局部变量是它所在类型的成员）则分配在堆上。而如果该值类型是一个方法的参数或局部变量则分配在栈上。

在我们声明一个实例字段，然后马上初始化时，类似于下面：

private int _count = 5;

然后编译，再用ILDasm反编译，我们会奇怪的发现，现在只有字段的声明，而字段的初始化（也就是赋初值5）的代码跑到该类的实例构造器里面了，更奇怪的是，如果你给该类提供了几个构造函数，则每个构造函数里都会拷贝一份这个初始化的代码。

如下这样的代码：

class Foo
{
        private int _count = 5;
        private int _perCount = 1;
        private int _timeOut = 5;
        public Foo()
        { 
        }
        public Foo(int count)
        { 
        
        }
        public Foo(int count, int perCount)
        { 
        
        }
}

实际上与下面的代码是等同的：

 

class Foo
{
        private int _count;
        private int _perCount;
        private int _timeOut;
        public Foo()
        {
            _count = 5;
            _perCount = 1;
            _timeOut = 5;
        }
        public Foo(int count)
        {
            _count = 5;
            _perCount = 1;
            _timeOut = 5;
        }
        public Foo(int count, int perCount)
        {
            _count = 5;
            _perCount = 1;
            _timeOut = 5;
        }
}

如此一来，代码迅速膨胀。那有什么好的办法呢？

最佳实践
对于这种给许多字段赋初值，而且有具有多个构造器，我们应该在一个构造器里对这些字段进行赋初值，其他构造调用该构造器。

根据这个最佳实践，则上面的代码应该修改为：

class Foo
{
        private int _count;
        private int _perCount;
        private int _timeOut;
        public Foo()
        {
            _count = 5;
            _perCount = 1;
            _timeOut = 5;
        }
        public Foo(int count):this()
        {
        }
        public Foo(int count, int perCount):this()
        {
        }
}

默认构造器

当你定义一个类型时，如果没有给该类型提供任何构造器，则编译器会自动的给该类型定义一个无参的构造器。比如下面这个类型：

class Foo
{

}

虽然从表象上看，该类型没有任何成员，但实际上它具有一个编译器自动生成的构造器。不过如果你给该类型只要“手写”了一个构造器，那个默认的构造器就不会有了。

构造器链
有的时候我们经常需要提供下面这样一串的构造器

public Foo()
{
}
public Foo(int count)
{
}
public Foo(int count, int perCount)
{
}
public Foo(int count, int perCount,int timeOut)
{
}

这往往是为了给类型的实例化工作带来更多的灵活性。但是这些构造器里的代码我们要怎么写呢？每个构造器里都写上初始化的代码么？答案是否定的，有个大名鼎鼎的原则DRY，Don’t Repeat Yourself。说的就是不要重复，如果每个构造器里都写着初始化的代码，如果有一天初始化的方式变了（比如需要用一个小算法初始化），那所有的构造器里的代码我们都得一个个的修改，做的事情太多，就容易出错，所以我们应该这样：

class Foo
{
        private int _count;
        private int _perCount;
        private int _timeOut;
        public Foo():this(0,0,0)
        {

        }
        public Foo(int count):this(count,0,0)
        {
        }
        public Foo(int count, int perCount):this(count,perCount,0)
        {
        }
        public Foo(int count, int perCount,int timeOut)
        {
            _count = count;
            _perCount = perCount;
            _timeOut = timeOut;
        }
}

在一个比较“全”的构造器里提供实现，而其他的构造器调用这个构造器，就像一个链条一样，这就是构造器链。

默认情况下，一个实例里的字段的内存分配是不透明的，CLR会经常调整这些字段的分配顺序。这点C#就不像它的前辈C++。因为需要“数据对齐”，在C++里定义字段的顺序会带来空间或时间上的一些微妙的问题，但是在.NET里，字段定义的顺序确实无关紧要的，因为CLR会动态的调整这些字段的顺序，使得它们在时间和空间上都做的更好。（不过我们可以使用StructLayout特性显式的控制字段的偏移）。

好了，就说这么多了。下一篇文章我会谈谈静态成员的一些事情。