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雖然泛型出現(xiàn)已有多年，連Java都早已借鑒引入了泛型（雖然是語(yǔ)法糖），可是用泛型的編程思維方式并沒(méi)有得到相應(yīng)的普及。一方面是由于過(guò)去大量的Framework仍然是在非泛型時(shí)代寫(xiě)成的，另一方面泛型的設(shè)計(jì)模式?jīng)]有得到發(fā)展，改變的時(shí)候該到了。

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來(lái)舉一個(gè)例子說(shuō)明這兩點(diǎn)。我們?nèi)绻麑?xiě)過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取的代碼，應(yīng)該熟悉這樣的代碼：

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

或者這么寫(xiě)，也是一樣：

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

大家可想過(guò)，為什么每次都要as一下？

類(lèi)似的情況還有，比如做圖像處理的弟兄會(huì)熟悉：

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

和

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

我想過(guò)，但沒(méi)想明白。上面兩種寫(xiě)法，都是調(diào)用父類(lèi)的工廠方法，實(shí)際返回了一個(gè)子類(lèi)的實(shí)例。顯然，即使不了解OCP，憑直覺(jué)也應(yīng)該想到，父類(lèi)的實(shí)現(xiàn)中不應(yīng)該被子類(lèi)所決定。寫(xiě)WebRequest和Image的前輩可能也覺(jué)得直接返回子類(lèi)實(shí)例不妥，所以陰險(xiǎn)地把方法簽名的返回類(lèi)型改成了父類(lèi)。

雖然這種行徑值得嚴(yán)重鄙視。但.NET程序員大都是人云亦云，照葫蘆畫(huà)瓢的好學(xué)生，所以這個(gè)問(wèn)題多年了也沒(méi)有修改。

理想的設(shè)計(jì)應(yīng)該是這樣：父類(lèi)的每個(gè)子類(lèi)，都有獨(dú)立的工廠方法，返回其自身的實(shí)例。這樣做法，在泛型出現(xiàn)前非常笨拙，得不償失，但有了泛型，就可以精巧地實(shí)現(xiàn)。

以模擬Image類(lèi)為例，Image和BitMap實(shí)現(xiàn)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  
  
  
  
{  
  
  
  
} 
 
 

Image自身的工廠方法，就沒(méi)有存在的必要了。

可以簡(jiǎn)單地測(cè)試一下：

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

輸出結(jié)果如下：

 
 
 
  
  
  
Path: e:\me.jpg  
  
  
  
Type: Bitmap 
 
 

為了讓大家更熟悉一下，再舉一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的二叉樹(shù)作例子。

傳統(tǒng)的樹(shù)節(jié)點(diǎn)類(lèi)，無(wú)論無(wú)論C/C++/Java都是類(lèi)似這樣：

 
 
 
  
  
  
class TreeNode  
  
  
  
{  
  
  
  
    public TreeNode LeftChild { get; set; }  
  
  
  
    public TreeNode RightChild { get; set; }  
  
  
  
    public TreeNode Parent { get; set; }  
  
  
  
    public int Value { get; set; }  
  
  
  
} 
 
 

大家知道，二叉樹(shù)又分好幾種，AVL樹(shù)、B樹(shù)、紅黑樹(shù)等等。實(shí)現(xiàn)特殊的二叉樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，勢(shì)必要繼承TreeNode。由于樹(shù)節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型中，有類(lèi)型為基類(lèi)的成員，所以在子類(lèi)操作這些成員時(shí)，往往也要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類(lèi)型，這比Image和WebRequest的例子，只在實(shí)例創(chuàng)建時(shí)轉(zhuǎn)換類(lèi)型還麻煩。

這就該泛型模式一顯身手的好機(jī)會(huì)了，請(qǐng)看其父類(lèi)型的實(shí)現(xiàn)：

 
 
 
  
  
  
/// 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，實(shí)現(xiàn)任何一種特殊二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)，比如RBTreeNode代表紅黑樹(shù)節(jié)點(diǎn)，可以這樣：

 
 
 
  
  
  
class RBTreeNode : TreeNode  
  
  
  
{  
  
  
  
    /// 
  
  
  
  
    /// 樹(shù)節(jié)點(diǎn)顏色，是否為紅。  
  
  
  
    ///   
  
  
  
    public bool IsRed { get; set; }  
  
  
  
 
  
  
  
    public override string ToString()  
  
  
  
    {  
  
  
  
        return this.Value + "," + (this.IsRed ? "R" : "B");  
  
  
  
    }  
  
  
  
} 
 
 

這個(gè)是AVL樹(shù)：

 
 
 
  
  
  
class AvlTreeNode : TreeNode  
  
  
  
{  
  
  
  
    /// 
  
  
  
  
    /// 節(jié)點(diǎn)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原則，而且再也不需要as來(lái)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)類(lèi)型了。

這肯定不是我的首創(chuàng)，其實(shí).NET Framework中已經(jīng)不少這樣的設(shè)計(jì)，比如IComparable接口。也有不少優(yōu)秀的框架采用了類(lèi)似的設(shè)計(jì)，比如大石頭同學(xué)的ORM框架NewLife.XCode。

看上去也很簡(jiǎn)單吧，但是很多人思維還停留在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言剛誕生的階段，還不習(xí)慣用這種設(shè)計(jì)模式。我認(rèn)為這種寫(xiě)法足夠典型和通用，足以得上一種設(shè)計(jì)模式，而且是.NET特殊優(yōu)勢(shì)，獨(dú)特魅力。

說(shuō)到設(shè)計(jì)模式，其實(shí)GOF提出的23種設(shè)計(jì)模式多年了，已經(jīng)過(guò)時(shí)，出現(xiàn)了許多新模式（比如并發(fā)編程方面，參考Wiki Design Pattern）。舊有的模式中，有的已經(jīng)包含在.NET語(yǔ)言特性中，有的模式實(shí)現(xiàn)方式已經(jīng)改頭換面。尤其在泛型出現(xiàn)后，許多模式的實(shí)現(xiàn)可以變得簡(jiǎn)潔許多，優(yōu)雅許多。

不要一遍遍炒過(guò)去的冷飯，設(shè)計(jì)模式應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，永遠(yuǎn)是充滿(mǎn)新鮮活力的話(huà)題。

原文來(lái)自：http://www.cnblogs.com/XmNotes/archive/2012/04/23/2466938.html

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本文題目：淺談.NET獨(dú)有精巧泛型設(shè)計(jì)模式
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