用泛型来实现编译时期的类型推断

第一章都是讲泛型的,距离上一篇Effective C#的随笔已经是很久以前的事情了。。。

今天Item4,讲的是泛型的类型推断功能。东西好不好,都是比较出来了,当然也不是绝对的好或者绝对的不好。

首先上一段不用泛型的代码。

 
   1: public static class XmlPersistenceManager
   2: {
   3:     public static object LoadFromFile(Type typeToLoad, string filePath)
   4:     {
   5:         XmlSerializer factory = new XmlSerializer(typeToLoad);
   6:         if (File.Exists(filePath)) {
   7:             using (TextReader tr = new StreamReader(filePath)) {
   8:                 object rVal = factory.Deserialize(tr);
   9:                 return rVal;
  10:             }
  11:         }
  12:         return default(object);//null
  13:     }

两个方法,一个读取Xml生成Object的实例,另一个把一个obj保存成一个Xml。这里有几个缺点

①每次调用LoadFromFile方法,必须有一个类型转换,从Object转成自己要的类型,写的时候肯定不会报错的,因为Object是所有类型的基类,但是运行的时候,就不一定了~~ 。

②这是一个性能问题。每次调用这两个方法的时候,都重新new 了一个XmlSerializer对象。Framework的设计者是会尽量降低new对象的代价,但毕竟是需要创建,然后销毁一些零时的变量。

看到第二点,大家都会想到把XmlSerializer类型对象factory作为一个XmlPersistenceManager的静态成员变量。

看到第二点可能会写出下面的代码。

   1: public static class XmlPersistenceManager2
   2: {
   3:     private static XmlSerializer factory;
   4:     public static object LoadFromFile(Type typeToLoad, string filePath)
   5:     {
   6:         if (factory == null)
   7:             factory = new XmlSerializer(typeToLoad);
   8:  
   9:         if (File.Exists(filePath)) {
  10:             using (TextReader tr = new StreamReader(filePath)) {
  11:                 object rVal = factory.Deserialize(tr);
  12:                 return rVal;
  13:             }
  14:         }
  15:         return default(object);//null
  16:     }
  17:     public static void SaveToFile(string filePath, object obj)
  18:     {
  19:         Type theType = obj.GetType();
  20:         if (factory == null) factory = new XmlSerializer(theType);
  21:         using (var sw = new StreamWriter(filePath, false)) {
  22:             factory.Serialize(sw, obj);
  23:         }
  24:     }
  25: }

性能问题是解决了,但是,明显,有个bug。20行,先ClassA类型的obj调用,factory生成一个实例,木有问题;然后来一个ClassB类型的obj调用,factory != null ;然后,22行,调用,异常就来了。 原先我以为是不会出错的,充其量应该只是生成一个空的xml文件,但原文用了Exception这个词,然后自己测试了一下。证明,我错了,确实是Exception,再看一下代码,factory实例化的时候传入了参数theType。为什么要传这个参数呢?我想应该还是性能问题吧。new 一个 XmlSerializer 之后肯定不会只(反)序列化同类型的对象一次。

要解决这个bug也很容易,用一个Dictionary来存XmlSerializer对象。。。但是这样意味着要写更多代码,写更多编译器和JIT引擎可以帮你实现的代码。

接下来泛型上场,原文叫“correct answer”。

   1: public static class GenericXmlPersistenceManager<T>
   2: {
   3:     private static XmlSerializer factory;
   4:     public static T LoadFromFile(string filePath)
   5:     {
   6:         if (File.Exists(filePath)) {
   7:             using (XmlReader inputStream = XmlReader.Create(filePath)) {
   8:                 if (factory == null) factory = new XmlSerializer(typeof(T));
   9:                 T rVal = (T)factory.Deserialize(inputStream);
  10:                 return rVal;
  11:             }
  12:         }
  13:         return default(T);
  14:     }
  15:     public static void SaveToFile(string filePath, T data)
  16:     {
  17:         using (XmlWriter writer = XmlWriter.Create(filePath)) {
  18:             if (factory == null) factory = new XmlSerializer(typeof(T));
  19:             factory.Serialize(writer, data);
  20:         }
  21:     }
  22: }

代码上和最初的版本没有什么太大差异。解决了原先的几个问题。

①类型转换。泛型类中的LoadFromFile方法,返回的类型其实已经被限定了,就是T类型,至于T具体是什么类型,就看自己在调用的时候尖括号之间写的具体的值了。

②性能问题和那个Exception bug。用了静态变量,缓存了XmlSerializer对象,当序列化同个类型的obj的时候,不需再去重新new一个XmlSerializer。并且,如果传入了不同类型的obj,也会重新new一个对应类型的XmlSerializer 类型的factory,这样就不会报错。(想到一个问题,写完之后查资料了解一下)。

最后一段:

很多时候如果用了Type类型的参数,通常都可以定义出一个泛型的版本。编译器就会 “Create the Specific version for you.”。

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