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編寫高品質代碼改善C#程式的157個建議[為類型輸出格式化字元串、實作淺拷貝和深拷貝、用dynamic來優化反射]

前言

  建議13、為類型輸出格式化字元串

  建議14、正确實作淺拷貝和深拷貝

  建議15、使用dynamic來簡化反射實作

建議13、為類型輸出格式化字元串

   有兩種方法可以為類型提供格式化的字元串輸出。

  一種是意識到類型會産生格式化字元串輸出,于是讓類型繼承接口IFormattable。這對類型來說,是一種主動實作的方式,要求開發者可以預見類型在格式化方面的要求。

  更多的時候,類型的使用者需為類型自定義格式化器,這就是第二種方法,也是最靈活多變的方法,可以根據需求的變化為類型提供多個格式化器。

  下面我們就來看一下這兩種方式的實作。

  最簡單的字元串輸出是為類型重寫ToString()方法,如果沒有為類型重寫該方法,預設會調用Ojbect的ToString方法,它會傳回目前類型的類型名稱。但即使是重寫了ToString()方法,提供的字元串輸出也是非常單一的,而通過實作IFormattable接口的ToString()方法,可以讓類型根據使用者的輸入而格式化輸出。

下面我們來看一個簡單的小例子:

調用代碼如下所示:

調用執行結果如下:

編寫高品質代碼改善C#程式的157個建議[為類型輸出格式化字元串、實作淺拷貝和深拷貝、用dynamic來優化反射]

  下面我們來繼續介紹第二實作方式——格式化器。如果類型本身沒有提供格式化的功能,那麼格式化器就可以派上用場了。格式化器的好處就是可以根據需求的變化,随時增加或者修改它。

  接下來我們繼續來看另外的一個小例子:

首先定義一個實體類Person:

一個典型的格式化器應該繼承IFormatProvider和ICustomerFormatter,看代碼:

調用代碼如下:

編寫高品質代碼改善C#程式的157個建議[為類型輸出格式化字元串、實作淺拷貝和深拷貝、用dynamic來優化反射]

其實還有另外一種變通的形式,就是将這兩種方式合并一起使用的過程,下面來看一下具體的實作代碼:

PersonFomatter自定義格式化器的代碼并沒有發生任何的改變。

調用執行結果如下所示:

編寫高品質代碼改善C#程式的157個建議[為類型輸出格式化字元串、實作淺拷貝和深拷貝、用dynamic來優化反射]

建議14、正确實作淺拷貝和深拷貝

為對象建立副本的技術成為拷貝(也叫克隆)。我們将拷貝分為淺拷貝和深拷貝。

淺拷貝 将對象中的所有字段複制到新的對象(副本)中。其中,值類型字段的值被複制到副本中後,在副本中的修改不會影響到源對象對應的值。 而引用類型的字段被複制到副本中的是引用類型的引用,而不是引用的對象,在副本中對引用類型的字段值做修改會影響到源對象本身。

深拷貝 同樣,将對象中的所有字段複制到新的對象中。不過無論是對象的值類型字段,還是引用類型字段,都會被重新建立并指派,對于副本的修改,不會影響到源對象本身。

無論是淺拷貝還是深拷貝,微軟都建議用類型繼承ICloneable接口的方式明确告訴調用者:該類型可以被拷貝。當然,ICloneable接口隻提供了一個聲明為Clone的方法,我們可根據需求在Clone方法内實作淺拷貝或深拷貝。一個簡答的淺拷貝的實作代碼如下所示:

首先定義實體類:

然後進行調用代碼如下:

調用執行結果如下

編寫高品質代碼改善C#程式的157個建議[為類型輸出格式化字元串、實作淺拷貝和深拷貝、用dynamic來優化反射]

注意到Employee的IDCode屬string類型。理論上string類型是引用類型,但是由于該引用類型的特殊性(無論是實際還是語義),Object.MemberwiseClone方法仍舊為其建立了副本。也就是說,在淺拷貝過程,我們應該将字元串看成是值類型。Employee的Department屬性是一個引用類型,是以,如果改變了源對象Niki中的值,那麼副本Kris中的值也會随之一起變動。

 Employee的深拷貝有多種實作方法,最簡單的方式是手動的對字段進行逐個的指派。但是這種方法容易出錯,也就是說,如果類型的字段發生變化或有增減,那麼該拷貝方法也要發生相應的變化,是以,建議使用序列化的形式來進行深拷貝。Employee深拷貝的一種實作方式如下:

調用方法如下所示:

最終代碼調用結果如下

編寫高品質代碼改善C#程式的157個建議[為類型輸出格式化字元串、實作淺拷貝和深拷貝、用dynamic來優化反射]

可以發現再次改變Niki的值,不會對副本Kris産生影響。

由于接口ICloneable,隻有一個模棱兩可的方法,是以,如果要在一個類中進行淺拷貝和深拷貝,隻能由我們額外的實作兩個方法。聲明為DeepClone和Shallow。那麼最終代碼如下所示:

建議15、使用dynamic來簡化反射實作

  Dynamic是Framework4.0的新特性。dynamic的出現讓C#具有了弱類型的特性。編譯器在編譯的時候不再對類型進行檢查,編譯器預設dynamic對象支援開發者想要的任何類型。如果運作時不包含指定的特性,運作時程式會抛出一個RuntimeBinderException異常。

下面我們先來看一個簡單的例子

現在我們想調用上面實體類的Add方法,實作方式可以是這樣的:

下面我們再通過使用dynamic來實作一下:

可以發現dynamic的實作方式很簡潔,而且性能也有所提升,當然上面一次的調用我們是看不出什麼效果的,假如上面的代碼我們進行調用了10000000次。

調用執行後的結果為

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現在可以看出很明顯的差別,普通方法調用發射執行效率遠遠的低于使用dynamic。第三種方式是我們優化了發射之後的執行時間,比使用dynamic也有所提升,但是并不是特别明顯,雖然帶來了性能的提升,不過卻犧牲了代碼的整潔性。這種實作方式在我看來是得不償失的。是以建議大家使用dynamic來優化發射。

到這裡為止,第一章的内容暫時已經整理完畢,感覺自己學了不少知識,繼續加油,接下來繼續進行第二章集合和LINQ的學習。