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2012年(372)

分类: 虚拟化

2012-04-23 21:39:53

在.NET发展史中,2.0是具有里程碑意义的一个版本。从这个版本,.NET青出于蓝(Java),而胜于蓝。在.NET 2.0带来的诸多新特性中,我认为泛型是最重要,没有之一。

虽然泛型出现已有多年,连Java都早已借鉴引入了泛型(虽然是语法糖),可是用泛型的编程思维方式并没有得到相应的普及。一方面是由于过去大量的Framework仍然是在非泛型时代写成的,另一方面泛型的设计模式没有得到发展,改变的时候该到了。

来举一个例子说明这两点。我们如果写过网络数据抓取的代码,应该熟悉这样的代码:

var request = WebRequest.Create("http://www.cnblogs.com/") as HttpWebRequest;

或者这么写,也是一样:

var request = HttpWebRequest.Create("http://www.cnblogs.com/") as HttpWebRequest;

大家可想过,为什么每次都要as一下?

类似的情况还有,比如做图像处理的弟兄会熟悉:

var bm = Image.FromFile("e:\\me.jpg") as Bitmap;

var bm = Bitmap.FromFile("e:\\me.jpg") as Bitmap;

我想过,但没想明白。上面两种写法,都是调用父类的工厂方法,实际返回了一个子类的实例。显然,即使不了解OCP,凭直觉也应该想到,父类的实现中 不应该被子类所决定。写WebRequest和Image的前辈可能也觉得直接返回子类实例不妥,所以阴险地把方法签名的返回类型改成了父类。

虽然这种行径值得严重鄙视。但.NET程序员大都是人云亦云,照葫芦画瓢的好学生,所以这个问题多年了也没有修改。

理想的设计应该是这样:父类的每个子类,都有独立的工厂方法,返回其自身的实例。这样做法,在泛型出现前非常笨拙,得不偿失,但有了泛型,就可以精巧地实现。

以模拟Image类为例,Image和BitMap实现如下:

class Image where T:Image, new() { public string Path { get; set; } public static T FromFile(string path) { return new T() { Path = path }; } } class Bitmap:Image<Bitmap> { }

Image自身的工厂方法,就没有存在的必要了。

可以简单地测试一下:

var path = @"e:\me.jpg"; var bm = Bitmap.FromFile(path); ; Console.WriteLine(bm.Path); Console.WriteLine(bm.GetType().Name);

输出结果如下:

Path: e:\me.jpg
Type: Bitmap

为了让大家更熟悉一下,再举一个实现数据结构中的二叉树作例子。

大家知道,二叉树又分好几种,AVL树、B树、红黑树等等。由于树节点的类型中,有类型和自己相同的成员,所以是泛型模式一显身手的好机会。其父类型的实现:

/// Type of the node. /// Type of the node value. class TreeNode where T:TreeNode where K: IComparable { public T LeftChild { get; set; } public T RightChild { get; set; } public T Parent { get; set; } public K Value { get; set; } }

之后,实现任何一种特殊二叉树结构,比如RBTreeNode代表红黑树节点,可以这样:

class RBTreeNode : TreeNode<RBTreeNode,Int32> { /// /// 树节点颜色,是否为红。 /// public bool IsRed { get; set; } public override string ToString() { return this.Value + "," + (this.IsRed ? "R" : "B"); } }

这个是AVL树:

class AvlTreeNode : TreeNode<AvlTreeNode,Int32> { /// /// 节点的平衡度 /// public int Balance { get; set; } public override string ToString() { return "Balance: " + Balance + ", Value: " + this.Value; } }

不但完全符合OCP原则,而且再也不需要as来强制转换节点类型了。

看上去很简单吧,其实.NET Framework中已经不少这样的设计,比如IComparable接口,但是很多人思维还停留在面向对象语言刚诞生的阶段,还不习惯用这种设计模式。我认为这种写法足够典型和通用,足以得上一种设计模式。

说到设计模式,其实GOF提出的23种设计模式多年了,已经过时,出现了许多新模式(比如并发编程方面,参考)。旧有的模式中,有的已经包含在.NET语言特性中,有的模式实现方式已经改头换面。尤其在泛型出现后,许多模式的实现可以变得简洁许多,优雅许多。

不要一遍遍炒过去的冷饭,设计模式应该与时俱进,永远是充满新鲜活力的话题。

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