Почему не наследовать от List <T>?

При планировании моих программ я часто начинаю с такой мысли:

Футбольная команда - это всего лишь список футболистов. Поэтому я должен представить его с помощью:

var football_team = new List<FootballPlayer>();

Заказ этого списка представляет собой порядок, в котором игроки перечислены в списке.

Но я понимаю позже, что команды также имеют другие свойства, помимо простого списка игроков, которые должны быть записаны. Например, общее количество баллов в этом сезоне, текущий бюджет, равномерные цвета, string, отображающие имя команды и т.д.

Итак, я думаю:

Хорошо, футбольная команда точно так же, как и список игроков, но, кроме того, она имеет имя (a string) и общее количество баллов (int)..NET не предоставляет класс для хранения футбольных команд, поэтому я сделаю свой собственный класс. Самая подобная и соответствующая существующая структура List<FootballPlayer>, поэтому я наследую ее:

class FootballTeam : List<FootballPlayer> 
{ 
    public string TeamName; 
    public int RunningTotal 
}

Но оказывается, что руководство говорит, что вы не должны наследовать от List<T>. Я полностью смущен этим руководством в двух отношениях.

Почему бы и нет?

По-видимому List оптимизирован для производительности. Как так? Какие проблемы с производительностью я вызову, если я продолжу List? Что именно сломается?

Другая причина, по которой я видел, заключается в том, что List предоставляется Microsoft, и я не контролирую ее, поэтому я не могу ее изменить позже, после того, как вы откроете "открытый API" ". Но я не могу это понять. Что такое публичный API и почему меня это беспокоит? Если мой текущий проект не имеет и вряд ли когда-либо будет иметь этот общедоступный API, могу ли я смело игнорировать это руководство? Если я наследую от List, и, оказывается, мне нужен публичный API, какие трудности у меня есть?

Почему это даже имеет значение? Список - это список. Что может измениться? Что я могу изменить?

И, наконец, если Microsoft не хочет, чтобы я наследовал от List, почему они не сделали класс sealed?

Что еще я должен использовать?

По-видимому, для пользовательских коллекций Microsoft предоставила класс Collection, который следует расширить вместо List. Но этот класс очень голый и не имеет много полезных вещей, например, AddRange, например. jvitor83 answer обеспечивает обоснование производительности для этого конкретного метода, но как медленный AddRange не лучше, чем AddRange?

Унаследовано от Collection больше, чем наследование от List, и я не вижу никакой выгоды. Конечно, Microsoft не сказала бы мне, чтобы я делал дополнительную работу без причины, поэтому я не могу не чувствовать себя так, как будто я что-то неправильно понимаю, а наследование Collection на самом деле не является правильным решением для моей проблемы.

Я видел такие предложения, как реализация IList. Просто нет. Это десятки строк кода шаблона, который ничего мне не приносит.

Наконец, некоторые предлагают обернуть List во что-то:

class FootballTeam 
{ 
    public List<FootballPlayer> Players; 
}

Есть две проблемы с этим:

  • Это делает мой код излишне подробным. Теперь я должен называть my_team.Players.Count вместо my_team.Count. К счастью, с С# я могу определить индексаторов, чтобы сделать индексирование прозрачным, и переслать все методы внутреннего List... Но это много кода! Что я получу за все, что работает?

  • Это просто не имеет никакого смысла. Футбольная команда не имеет "списка" игроков. Это список игроков. Вы не говорите: "Джон Макфуталлер присоединился к игрокам SomeTeam". Вы говорите: "Джон присоединился к SomeTeam". Вы не добавляете письмо к "строковым символам", вы добавляете письмо к строке. Вы не добавляете книгу в библиотечные книги, вы добавляете книгу в библиотеку.

Я понимаю, что то, что происходит "под капотом", можно сказать, "добавление X-Y внутреннего списка", но это похоже на очень противоречивый способ мышления о мире.

Мой вопрос (обобщенный)

Каков правильный способ С# для представления структуры данных, которая "логически" (то есть "для человеческого разума" ) является всего лишь List of things с несколькими колокольчиками и свистами?

Наследовать от List<T> всегда неприемлемо? Когда это приемлемо? Почему, почему нет? Что должен программист учитывать при принятии решения о наследовании от List<T> или нет?

+1270
источник поделиться
27 ответов

Здесь есть хорошие ответы. Я бы добавил к ним следующие моменты.

Каков правильный способ С# представления структуры данных, который "логически" (то есть "для человеческого разума" ) - это всего лишь список вещей с несколькими колокольчиками и свистками?

Спросите любого десяти людей, не являющихся компьютерными программистами, которые знакомы с наличием футбола, чтобы заполнить пробел:

A football team is a particular kind of _____

Кто-нибудь сказал "список футболистов с несколькими колокольчиками", или все они говорили "спортивная команда" или "клуб" или "организация"? Ваше мнение о том, что футбольная команда - это особый список игроков, - это ваш ум и ваш человеческий разум.

List<T> - механизм. Футбольная команда - это бизнес-объект, то есть объект, который представляет собой концепцию, которая находится в бизнес-области программы. Не смешивайте их! Футбольная команда - это своего рода команда; у него есть реестр, список - список игроков. Список не является отдельным списком игроков. Список - это список игроков. Поэтому создайте свойство Roster, которое является List<Player>. И сделайте это ReadOnlyList<Player>, пока вы на нем, если не верите, что все, кто знает о футбольной команде, могут удалить игроков из списка.

Наследовать от List<T> всегда неприемлемо?

Неприемлемо для кого? Меня? Нет.

Когда это приемлемо?

Когда вы создаете механизм, расширяющий механизм List<T>.

Что должен программист учитывать при принятии решения о наследовании от List<T> или нет?

Я создаю механизм или бизнес-объект?

Но это много кода! Что я получу за все, что работает?

Вы потратили больше времени на ввод своего вопроса о том, что вам потребовалось бы написать методы пересылки для соответствующих членов List<T> пятьдесят раз. Вы явно не боитесь многословия, и здесь мы говорим о очень небольшом количестве кода; это несколько минут работы.

UPDATE

Я немного подумал, и есть еще одна причина не моделировать футбольную команду как список игроков. На самом деле, может быть, неплохая идея смоделировать футбольную команду как список игроков. Проблема с командой, имеющей список игроков, заключается в том, что у вас есть моментальный снимок команды в момент времени. Я не знаю, каково ваше деловое дело для этого класса, но если бы у меня был класс, представлявший футбольную команду, я бы хотел задать ему вопросы: "Сколько игроков Seahawks пропустили игры из-за травмы в период с 2003 по 2013 год?" или "Какой игрок в Денвере, который ранее играл за другую команду, имел наибольшее увеличение по годам в ярдах?" или "Разве пигеры прошли весь путь в этом году?

То есть, мне кажется, что футбольная команда хорошо смоделирована как сборник исторических фактов, например, когда игрок был завербован, получил травму, вышел на пенсию и т.д. Очевидно, что текущий список игроков является важным фактом, который, вероятно, должен быть впереди -центр, но могут быть другие интересные вещи, которые вы хотите сделать с этим объектом, которые требуют более исторической перспективы.

+1435
источник

Наконец, некоторые предлагают обернуть список в чем-то:

Это правильный путь. "Безусловно многословие" - это плохой способ взглянуть на это. Он имеет явное значение, когда вы пишете my_team.Players.Count. Вы хотите подсчитать игроков.

my_team.Count

.. ничего не значит. Считаете что?

Команда не является списком, состоящим не только из списка игроков. Команда владеет игроками, поэтому игроки должны быть ее частью (членом).

Если вы действительно обеспокоены тем, что это слишком многословный, вы всегда можете выставлять свойства из команды:

public int PlayerCount {
    get {
        return Players.Count;
    }
}

.., который становится:

my_team.PlayerCount

Теперь это имеет смысл и придерживается Закон Деметры.

Вы также должны учитывать принцип Composite reuse. Наследуя от List<T>, вы говорите, что команда является игроком и выставляет из него ненужные методы. Это неверно. Как вы сказали, команда - это больше, чем список игроков: у нее есть имя, менеджеры, члены совета, тренеры, медицинский персонал, зарплата и т.д. Если ваш класс команды содержит список игроков, вы "Команда имеет список игроков", но у нее также могут быть другие вещи.

+242
источник
другие ответы

Связанные вопросы


Похожие вопросы

Ничего себе, ваш пост имеет целую массу вопросов и очков. Большинство аргументов, которые вы получаете от Microsoft, точно на месте. Начните со всего про List<T>

  • List<T> высоко оптимизирован. Его основное использование должно использоваться как частный член объекта.
  • Microsoft не запечатывала его, потому что иногда вам может понадобиться создать класс с более дружественным именем: class MyList<T, TX>: List<CustomObject<T, Something<TX>> {... }. Теперь это так же просто, как и var list = new MyList<int, string>(); ,
  • CA1002: не выставляйте общие списки: в принципе, даже если вы планируете использовать это приложение в качестве единственного разработчика, стоит разработать с хорошей практикой кодирования, чтобы они стали прививаться вам и второй природе. Вы по-прежнему можете показывать список как IList<T> если вам нужен какой-либо потребитель, чтобы иметь индексный список. Это позволит вам позже изменить реализацию в классе.
  • Microsoft сделала Collection<T> очень общим, потому что это общая концепция... имя говорит все; это просто коллекция. Существуют более точные версии, такие как SortedCollection<T>, ObservableCollection<T>, ReadOnlyCollection<T> и т.д., Каждый из которых реализует IList<T> но не List<T>.
  • Collection<T> позволяет членам (т.е. добавлять, удалять и т.д.) Переопределяться, поскольку они являются виртуальными. List<T> - нет.
  • Последняя часть вашего вопроса находится на месте. Футбольная команда - это не просто список игроков, поэтому он должен быть классом, который содержит этот список игроков. Думайте о композиции против наследования. У футбольной команды есть список игроков (список), это не список игроков.

Если бы я писал этот код, класс, вероятно, выглядел бы примерно так:

public class FootballTeam
{
    // Football team rosters are generally 53 total players.
    private readonly List<T> _roster = new List<T>(53);

    public IList<T> Roster
    {
        get { return _roster; }
    }

    // Yes. I used LINQ here. This is so I don't have to worry about
    // _roster.Length vs _roster.Count vs anything else.
    public int PlayerCount
    {
        get { return _roster.Count(); }
    }

    // Any additional members you want to expose/wrap.
}
+144
источник
class FootballTeam : List<FootballPlayer> 
{ 
    public string TeamName; 
    public int RunningTotal;
}

Предыдущий код означает: группа парней с улицы играет в футбол, и у них есть имя. Что-то вроде:

People playing football

Во всяком случае, этот код (из m-й ответ)

public class FootballTeam
{
    // Football team rosters are generally 53 total players.
    private readonly List<T> _roster = new List<T>(53);

    public IList<T> Roster
    {
        get { return _roster; }
    }

    public int PlayerCount
    {
        get { return _roster.Count(); }
    }

    // Any additional members you want to expose/wrap.
}

Значит: это футбольная команда, в которой есть менеджмент, игроки, администраторы и т.д. Что-то вроде:

Image showing members (and other attributes) of the Manchester United team

Вот как ваша логика представлена в картинках...

+134
источник

Это классический пример composition vs inheritance.

В этом конкретном случае:

Является ли команда списком игроков с добавленным поведением.

или

Является ли команда собственным объектом, который содержит список игроков.

Расширяя список, вы ограничиваете себя несколькими способами:

  • Вы не можете ограничить доступ (например, остановить людей, изменяющих список). Вы получаете все методы List, хотите ли вы/хотите их всех или нет.

  • Что произойдет, если вы хотите иметь списки других вещей. Например, в командах есть тренеры, менеджеры, болельщики, оборудование и т.д. Некоторые из них вполне могут быть списками в своем собственном праве.

  • Вы ограничиваете свои варианты для наследования. Например, вы можете создать общий объект Team, а затем получить BaseballTeam, FootballTeam и т.д. Чтобы наследовать из списка, вам нужно наследовать от Team, но это значит, что все команды разных типов вынуждены иметь одну и ту же реализацию этого списка.

Состав - включая объект, дающий поведение, которое вы хотите в своем объекте.

Наследование - ваш объект становится экземпляром объекта, у которого есть поведение, которое вы хотите.

Оба имеют свои применения, но это ясный случай, когда композиция предпочтительнее.

+108
источник

Как все отметили, команда игроков - это не список игроков. Эта ошибка совершается многими людьми во всем мире, возможно, на разных уровнях знаний. Часто проблема тонкая, а иногда и очень грубая, как в этом случае. Такие конструкции плохи, потому что они нарушают Принцип замены Лискова. В Интернете есть много хороших статей, объясняющих эту концепцию, например http://en.wikipedia.org/wiki/Liskov_substitution_principle

Таким образом, есть два правила, которые необходимо сохранить в отношениях между родителями и детьми между классами:

  • Ребенок не должен иметь никакой характеристики, которая меньше, чем полностью определяет родителя.
  • Родитель не должен обладать характеристикой в ​​дополнение к тому, что полностью определяет ребенка.

Другими словами, родитель является необходимым определением для ребенка, а ребенок является достаточным определением родителя.

Вот способ продумать одно решение и применить вышеприведенный принцип, который поможет избежать такой ошибки. Необходимо проверить гипотезу, проверяя, являются ли все операции родительского класса допустимыми для производного класса как структурно, так и семантически.

  • Есть ли в футбольной команде список футболистов? (Все свойства списка относятся к команде в том же значении)
    • Является ли команда коллекцией однородных объектов? Да, команда - это коллекция игроков.
    • Является ли порядок включения игроков в описание состояния команды и обеспечивает ли команда сохранение последовательности без явного изменения? Нет, и Нет
    • Ожидается ли, что игроки будут включены/сброшены на основе их последовательной позиции в команде? Нет

Как вы видите, только первая характеристика списка применима к команде. Следовательно, команда не является списком. Список будет деталью реализации того, как вы управляете своей командой, поэтому его следует использовать только для хранения объектов игрока и манипулирования ими с помощью методов класса Team.

В этот момент я хотел бы отметить, что класс Team должен, на мой взгляд, даже не реализовываться с использованием List; он должен быть реализован с использованием структуры данных Set (например, HashSet), в большинстве случаев.

+64
источник

Что делать, если FootballTeam имеет команду резервов вместе с основной командой?

class FootballTeam
{
    List<FootballPlayer> Players { get; set; }
    List<FootballPlayer> ReservePlayers { get; set; }
}

Как бы вы это моделировали?

class FootballTeam : List<FootballPlayer> 
{ 
    public string TeamName; 
    public int RunningTotal 
}

Взаимосвязь, очевидно, имеет a и не является.

или RetiredPlayers?

class FootballTeam
{
    List<FootballPlayer> Players { get; set; }
    List<FootballPlayer> ReservePlayers { get; set; }
    List<FootballPlayer> RetiredPlayers { get; set; }
}

Как правило, если вы когда-либо хотите наследовать коллекцию, назовите класс SomethingCollection.

Является ли ваш SomethingCollection семантически смысл? Выполняйте это только в том случае, если ваш тип представляет собой набор Something.

В случае FootballTeam это звучит неправильно. A Team больше, чем a Collection. A Team могут иметь тренеры, тренеры и т.д., Как указывали другие ответы.

FootballCollection звучит как сборник футбольных мячей или, может быть, коллекция футбольных принадлежностей. TeamCollection, сборник команд.

FootballPlayerCollection звучит как коллекция игроков, которая будет действительным именем для класса, который наследует от List<FootballPlayer>, если вы действительно этого хотели.

Действительно, List<FootballPlayer> - совершенно хороший тип. Может быть, IList<FootballPlayer>, если вы возвращаете его из метода.

В заключение

Спросите себя

  • Является ли X a Y? или имеет X a Y?

  • Знают ли мои имена классов, каковы они?

+48
источник

Дизайн > Реализация

Какие методы и свойства, которые вы раскрываете, являются дизайнерским решением. Какой базовый класс вы наследуете, это деталь реализации. Я чувствую, что стоит сделать шаг назад к первому.

Объект представляет собой набор данных и поведения.

Итак, ваши первые вопросы должны быть:

  • Какие данные содержит этот объект в модели, которую я создаю?
  • Какое поведение демонстрирует этот объект в этой модели?
  • Как это может измениться в будущем?

Имейте в виду, что наследование подразумевает отношение isa (a), тогда как композиция подразумевает отношение "имеет" (hasa). Выберите правильный вариант для вашей ситуации в своем представлении, учитывая, что ситуация может измениться по мере развития вашего приложения.

Рассмотрим мышление в интерфейсах, прежде чем думать о конкретных типах, так как некоторым людям проще разместить свой мозг в "режиме дизайна".

Это не то, что каждый делает сознательно на этом уровне в повседневной кодировке. Но если вы обдумываете такую ​​тему, вы стучите в проектные воды. Осознание этого может быть освобождением.

Рассмотрим спецификацию дизайна

Взгляните на список <T> и IList <T> на MSDN или Visual Studio. Посмотрите, какие методы и свойства они выставляют. У вас все эти методы похожи на то, что кто-то хотел бы сделать с FootballTeam на ваш взгляд?

Имеет ли смысл footballTeam.Reverse() для вас? Будет ли footballTeam.ConvertAll <TOutput> () выглядеть так, как вы хотите?

Это не трюк; ответ может быть действительно "да". Если вы реализуете/наследуете List <Player> или IList <Player> , вы застряли с ними; если этот идеал для вашей модели, сделайте это.

Если вы решите "да", это имеет смысл, и вы хотите, чтобы ваш объект обрабатывался как коллекция/список игроков (поведение), и поэтому вы хотите реализовать ICollection или IList, во что бы то ни стало. Номинально:

class FootballTeam : ... ICollection<Player>
{
    ...
}

Если вы хотите, чтобы ваш объект содержал коллекцию/список игроков (данных), и поэтому вы хотите, чтобы коллекция или список являлись свойством или членом, обязательно сделайте это. Номинально:

class FootballTeam ...
{
    public ICollection<Player> Players { get { ... } }
}

Вы можете почувствовать, что хотите, чтобы люди могли перечислять только список игроков, а не считать их, добавлять к ним или удалять их. IEnumerable < Игрок > является вполне допустимым вариантом для рассмотрения.

Вы можете почувствовать, что ни один из этих интерфейсов не является полезным в вашей модели вообще. Это менее вероятно (IEnumerable <T> полезен во многих ситуациях), но это все еще возможно.

Любой, кто пытается сказать вам, что один из них является категорически и окончательно неправильным, в каждом случае ошибочен. Любой, кто пытается сказать вам это категорически и окончательно right, в каждом случае ошибочен.

Переход к реализации

Как только вы решите данные и поведение, вы можете принять решение о реализации. Это включает в себя, какие конкретные классы вы будете зависеть от наследования или композиции.

Это не может быть большим шагом, и люди часто объединяют дизайн и реализацию, поскольку вполне возможно пропустить все это в вашей голове через секунду или два и начать печатать.

Эксперимент с мыслями

Искусственный пример: как отмечали другие, команда не всегда является "просто" коллекцией игроков. Поддерживаете ли вы коллекцию партитур для команды? Является ли команда взаимозаменяема с клубом, в вашей модели? Если это так, и если ваша команда является коллекцией игроков, возможно, она также является коллекцией персонала и/или коллекцией баллов. Затем вы получите:

class FootballTeam : ... ICollection<Player>, 
                         ICollection<StaffMember>,
                         ICollection<Score>
{
    ....
}

Несмотря на это, в этот момент на С# вы не сможете реализовать все это, наследуя List <T> так или иначе, поскольку С# "only" поддерживает одиночное наследование. (Если вы пробовали этот malarky в С++, вы можете считать это хорошим делом.) Реализация одной коллекции через наследование, а другая через композицию, вероятно, будет грязной. И такие свойства, как Count, становятся запутанными для пользователей, если вы явно не реализуете ILIst <Player> .Count и IList <StaffMember> .Count и т.д., А затем они просто болезненны, а не запутывают. Вы можете видеть, где это происходит; но в то время как мышление по этому проспекту вполне может сказать вам, что ему нехорошо идти в этом направлении (и правильно или неправильно, ваши коллеги могут также, если бы вы реализовали его таким образом!)

Короткий ответ (слишком поздно)

Руководство по не наследованию от классов коллекции не является специфичным для С#, вы найдете его на многих языках программирования. Получается мудрость, а не закон. Одна из причин заключается в том, что на практике считается, что композиция часто выигрывает над наследованием с точки зрения понятности, реализуемости и ремонтопригодности. Это более распространено с объектами реального мира/домена, чтобы находить полезные и последовательные отношения "hasa", чем полезные и последовательные отношения "isa", если вы не глубоки в абстрактном, особенно с течением времени и точными данными и поведением объектов в коде изменения. Это не должно заставлять вас всегда исключать наследование из классов коллекции; но это может быть наводящим на размышления.

+35
источник

Прежде всего, это связано с юзабилити. Если вы используете наследование, класс Team будет выставлять поведение (методы), которые предназначены исключительно для манипулирования объектами. Например, методы AsReadOnly() или CopyTo(obj) не имеют смысла для командного объекта. Вместо метода AddRange(items) вам, вероятно, понадобится более описательный метод AddPlayers(players).

Если вы хотите использовать LINQ, использование универсального интерфейса, такого как ICollection<T> или IEnumerable<T>, будет иметь больше смысла.

Как уже упоминалось, композиция - это правильный путь. Просто реализуйте список игроков как приватную переменную.

+32
источник

Футбольная команда не - список футболистов. Футбольная команда состоит из списка футболистов!

Это логически неверно:

class FootballTeam : List<FootballPlayer> 
{ 
    public string TeamName; 
    public int RunningTotal 
}

и это верно:

class FootballTeam 
{ 
    public List<FootballPlayer> players
    public string TeamName; 
    public int RunningTotal 
}
+28
источник

Позвольте мне переписать ваш вопрос. поэтому вы можете увидеть тему с другой точки зрения.

Когда мне нужно представлять футбольную команду, я понимаю, что это в основном имя. Например: "The Eagles"

string team = new string();

Затем я понял, что у команд также есть игроки.

Почему я не могу просто расширить тип строки, чтобы он также содержал список игроков?

Ваша точка входа в проблему произвольна. Попытайтесь подумать, что имеет команда (свойства), а не то, что она .

После этого вы можете увидеть, разделяет ли он свойства с другими классами. И подумайте о наследовании.

+26
источник

Это зависит от контекста

Когда вы рассматриваете свою команду как список игроков, вы проецируете "идею" команды по мячу для ног на один аспект: вы сводите "команду" к людям, которых вы видите на поле. Эта проекция верна только в определенном контексте. В другом контексте это может быть совершенно неправильно. Представьте, что вы хотите стать спонсором команды. Так что вы должны поговорить с менеджерами команды. В этом контексте команда проецируется на список ее менеджеров. И эти два списка обычно не сильно совпадают. Другие контексты - это текущие против прежних игроков и т.д.

Непонятная семантика

Таким образом, проблема с рассмотрением команды как списка ее игроков заключается в том, что ее семантика зависит от контекста и что она не может быть расширена при изменении контекста. Кроме того, сложно определить, какой контекст вы используете.

Классы расширяемые

Когда вы используете класс только с одним членом (например, IList activePlayers), вы можете использовать имя члена (и дополнительно его комментарий), чтобы прояснить контекст. Когда есть дополнительные контексты, вы просто добавляете дополнительного участника.

Классы более сложные

В некоторых случаях создание дополнительного класса может оказаться излишним. Каждое определение класса должно быть загружено через загрузчик классов и будет кэшироваться виртуальной машиной. Это стоит вам времени выполнения и памяти. Если у вас очень специфический контекст, возможно, будет неплохо рассматривать футбольную команду в качестве списка игроков. Но в этом случае вы должны просто использовать IList , а не класс, производный от него.

Заключение/Соображения

Когда у вас есть очень специфический контекст, можно рассматривать команду как список игроков. Например, внутри метода можно написать:

IList<Player> footballTeam = ...

При использовании F # можно даже создать аббревиатуру типа:

type FootballTeam = IList<Player>

Но когда контекст шире или даже неясен, вы не должны этого делать. Это особенно актуально, когда вы создаете новый класс, контекст которого в будущем может быть использован, неясен. Предупреждающий знак - это когда вы начинаете добавлять дополнительные атрибуты в ваш класс (название команды, тренер и т.д.). Это явный признак того, что контекст, в котором будет использоваться класс, не является фиксированным и изменится в будущем. В этом случае вы не можете рассматривать команду как список игроков, но вы должны смоделировать список (в настоящее время активных, не травмированных и т.д.) Игроков как атрибут команды.

+25
источник

Просто потому, что я думаю, что другие ответы в значительной степени уходят по тангенсу, является ли футбольная команда "is-a" List<FootballPlayer> или "has-a" List<FootballPlayer>, которая на самом деле не отвечает на этот вопрос, как написано.

ОП в основном просит уточнить руководящие принципы для наследования от List<T>:

В руководстве говорится, что вы не должны наследовать от List<T>. Почему бы и нет?

Потому что List<T> не имеет виртуальных методов. Это меньше проблем в вашем собственном коде, так как вы обычно можете отключить реализацию с относительно небольшой болью - но это может быть гораздо больше в публичном API.

Что такое публичный API и почему меня это беспокоит?

Открытый API - это интерфейс, который вы предоставляете сторонним программистам. Подумайте о каркасе. И напомним, что ссылки, на которые ссылаются, - это "Рекомендации по разработке .NET Framework", а не "Рекомендации по разработке приложений .NET". Есть разница, и, вообще говоря, публичный дизайн API намного более строгий.

Если мой текущий проект не имеет и вряд ли когда-либо будет иметь этот открытый API, могу ли я смело игнорировать это руководство? Если я наследую List и получается, мне нужен публичный API, какие трудности у меня есть?

Довольно много, да. Возможно, вам стоит подумать об обоснованности этого вопроса, чтобы убедиться, что оно применимо к вашей ситуации в любом случае, но если вы не создаете публичный API, вам не нужно беспокоиться об особенностях API, таких как управление версиями (из которых это подмножество).

Если вы добавите публичный API в будущем, вам придется либо абстрагировать ваш API от вашей реализации (не подвергая непосредственно List<T>), либо нарушать рекомендации с возможной будущей болью, которая влечет за собой.

Почему это даже имеет значение? Список - это список. Что может измениться? Что я могу изменить?

Зависит от контекста, но поскольку мы используем FootballTeam в качестве примера, представьте, что вы не можете добавить FootballPlayer, если это приведет к тому, что команда перейдет на ограничение зарплаты. Возможным способом добавления этого будет что-то вроде:

 class FootballTeam : List<FootballPlayer> {
     override void Add(FootballPlayer player) {
        if (this.Sum(p => p.Salary) + player.Salary > SALARY_CAP)) {
          throw new InvalidOperationException("Would exceed salary cap!");
        }
     }
 }

А... но вы не можете override Add, потому что это не virtual (по соображениям производительности).

Если вы находитесь в приложении (что в основном означает, что вы и все ваши собеседники скомпилированы вместе), вы можете теперь изменить на IList<T> и исправить любые ошибки компиляции:

 class FootballTeam : IList<FootballPlayer> {
     private List<FootballPlayer> Players { get; set; }

     override void Add(FootballPlayer player) {
        if (this.Players.Sum(p => p.Salary) + player.Salary > SALARY_CAP)) {
          throw new InvalidOperationException("Would exceed salary cap!");
        }
     }
     /* boiler plate for rest of IList */
 }

но если вы публично выступили с третьим лицом, вы только что внесли взломанное изменение, которое вызовет ошибки компиляции и/или времени выполнения.

TL; DR - рекомендации для общедоступных API. Для частных API выполните то, что вы хотите.

+19
источник

Позволяет ли людям говорить

myTeam.subList(3, 5);

имеет смысл вообще? Если нет, то это не должно быть списком.

+17
источник

Это зависит от поведения вашего "командного" объекта. Если он ведет себя точно так же, как в коллекции, возможно, это будет нормально представлять его сначала с помощью простого списка. Тогда вы можете начать замечать, что вы продолжаете дублировать код, который повторяется в списке; на данный момент у вас есть возможность создать объект FootballTeam, который обертывает список игроков. Класс FootballTeam становится домом для всего кода, который повторяется в списке игроков.

Это делает мой код излишне подробным. Теперь я должен назвать my_team.Players.Count вместо my_team.Count. К счастью, с С# я могу определить индексаторов, чтобы сделать индексирование прозрачным, и переслать все методы внутреннего списка... Но это много кода! Что я получу за все, что работает?

Герметизация. Ваши клиенты не должны знать, что происходит внутри FootballTeam. Для всех ваших клиентов это может быть реализовано путем просмотра списка игроков в базе данных. Им не нужно знать, и это улучшает ваш дизайн.

Это просто не имеет никакого смысла. Футбольная команда не имеет "списка" игроков. Это список игроков. Вы не говорите: "Джон Макфуталлер присоединился к игрокам SomeTeam". Вы говорите: "Джон присоединился к SomeTeam". Вы не добавляете письмо к "строковым символам", вы добавляете письмо к строке. Вы не добавляете книгу в библиотечные книги, вы добавляете книгу в библиотеку.

Точно:) вы скажете footballTeam.Add(john), а не footballTeam.List.Add(john). Внутренний список не будет виден.

+16
источник

Здесь есть много отличных ответов, но я хочу затронуть то, о чем я не упоминал: Объектно-ориентированный дизайн - это расширение прав и возможностей объектов.

Вы хотите инкапсулировать все свои правила, дополнительную работу и внутренние детали внутри соответствующего объекта. Таким образом, другим объектам, взаимодействующим с этим, не нужно беспокоиться обо всем этом. На самом деле, вы хотите сделать шаг дальше и активно предотвращать обход других объектов внутри этих объектов.

Когда вы наследуете от List, все остальные объекты могут видеть вас как Список. Они имеют прямой доступ к методам добавления и удаления игроков. И ты потеряешь контроль; например:

Предположим, вы хотите различать, когда игрок уходит, зная, удалены ли они, ушли или уволены. Вы можете реализовать метод RemovePlayer, который принимает соответствующее перечисление ввода. Однако, наследуя от List, вы не сможете предотвратить прямой доступ к Remove, RemoveAll и даже Clear. В результате у вас действительно disempowered ваш класс FootballTeam.


Дополнительные мысли об инкапсуляции... Вы подняли следующую озабоченность:

Это делает мой код излишне подробным. Теперь я должен вызывать my_team.Players.Count, а не только my_team.Count.

Вы правы, это было бы излишне подробным для всех клиентов, чтобы использовать вашу команду. Однако эта проблема очень мала по сравнению с тем фактом, что вы подвергли List Players всем и каждому, чтобы они могли играть с вашей командой без вашего согласия.

Вы продолжаете говорить:

Это просто не имеет никакого смысла. Футбольная команда не имеет "списка" игроков. Это список игроков. Вы не говорите: "Джон Макфуталлер присоединился к игрокам SomeTeam". Вы говорите: "Джон присоединился к SomeTeam".

Вы ошибаетесь в первом бит: оставьте слово "список", и на самом деле очевидно, что в команде есть игроки.
Тем не менее, вы ударили ноготь по голове вторым. Вы не хотите, чтобы клиенты вызывали ateam.Players.Add(...). Вы хотите, чтобы они вызывали ateam.AddPlayer(...). И ваша реализация (возможно, между прочим) вызовет Players.Add(...) внутренне.


Надеюсь, вы увидите, насколько важна инкапсуляция в целях расширения возможностей ваших объектов. Вы хотите, чтобы каждый класс хорошо выполнял свою работу, не опасаясь вмешательства со стороны других объектов.

+14
источник

Что такое правильный способ С# для представления структуры данных...

Помните: "Все модели ошибочны, но некоторые из них полезны". - Джордж Е. П. Бокс

Нет "правильного пути", только полезного.

Выберите тот, который вам полезен и/ваши пользователи. Это. Развивайте экономически, не переусердствуйте. Чем меньше кода вы пишете, тем меньше кода вам нужно будет отлаживать. (читайте следующие выпуски).

- Отредактировано

Мой лучший ответ будет... это зависит. Наследование из списка приведет к тому, что клиенты этого класса будут подвергнуты методам, которые могут не отображаться, прежде всего потому, что FootballTeam выглядит как бизнес-объект.

- Издание 2

Я искренне не помню, что я имел в виду в комментарии "не переучивайтесь". Хотя я считаю, что KISS мышление - хорошее руководство, я хочу подчеркнуть, что наследование бизнес-класса из списка создаст больше проблем, чем устраняет, из-за утечка абстракции.

С другой стороны, я считаю, что существует ограниченное число случаев, когда просто наследовать из Списка полезно. Как я писал в предыдущем издании, все зависит. Ответ на каждый случай сильно зависит от знания, опыта и личных предпочтений.

Спасибо @kai за то, что помогли мне более точно подумать о ответе.

+12
источник

Это напоминает мне о том, что "есть" против "имеет" компромисс. Иногда это проще и имеет смысл наследовать непосредственно из суперкласса. В других случаях имеет смысл создать отдельный класс и включить класс, который вы унаследовали бы от переменной-члена. Вы по-прежнему можете получить доступ к функциям класса, но не привязаны к интерфейсу или каким-либо другим ограничениям, которые могут возникнуть в результате наследования класса.

Что вы делаете? Как и во многих вещах... это зависит от контекста. Руководство, которое я хотел бы использовать, состоит в том, что для наследования другого класса действительно должно быть отношение "есть". Так что, если вы пишете класс под названием BMW, он может унаследовать автомобиль, потому что BMW поистине автомобиль. Класс лошади может наследовать от класса млекопитающих, потому что лошадь на самом деле является млекопитающим в реальной жизни, и любая функциональность Млекопитающих должна относиться к Лошади. Но можете ли вы сказать, что команда - это список? Из того, что я могу сказать, это не похоже, что команда действительно "является" списком. Поэтому в этом случае у меня был бы List как переменная-член.

+11
источник

Мой грязный секрет: мне все равно, что говорят люди, и я это делаю..NET Framework распространяется с помощью "XxxxCollection" (UIElementCollection для примера моей вершины).

Итак, что мешает мне сказать:

team.Players.ByName("Nicolas")

Когда я нахожу это лучше, чем

team.ByName("Nicolas")

Кроме того, мой PlayerCollection может использоваться другим классом, например "Club", без дублирования кода.

club.Players.ByName("Nicolas")

Лучшие практики вчерашнего дня, возможно, не будут завтра. Нет оснований для большинства лучших практик, большинство из них являются лишь широким соглашением между сообществом. Вместо того, чтобы спрашивать сообщество, если он обвинит вас в том, что вы спросите себя, что является более читаемым и поддерживаемым?

team.Players.ByName("Nicolas") 

или

team.ByName("Nicolas")

Действительно. У вас есть какие-то сомнения? Теперь, возможно, вам нужно играть с другими техническими ограничениями, которые не позволяют использовать List <T> в вашем реальном прецеденте. Но не добавляйте ограничение, которое не должно существовать. Если Microsoft не документировала, почему, то это, безусловно, "лучшая практика", которая приходит из ниоткуда.

+9
источник

Как говорится в руководстве, публичный API не должен раскрывать внутреннее дизайнерское решение о том, используете ли вы список, набор, словарь, дерево или что-то еще. "Команда" не обязательно является списком. Вы можете реализовать его как список, но пользователи вашего общедоступного API должны использовать ваш класс в необходимости знать основы. Это позволяет вам изменить свое решение и использовать другую структуру данных, не затрагивая публичный интерфейс.

+8
источник

Когда они говорят, что List<T> "оптимизирован", я думаю, они хотят иметь в виду, что у него нет таких функций, как виртуальные методы, которые стоят дороже. Таким образом, проблема заключается в том, что после того, как вы раскрываете List<T> в общедоступном API, вы теряете способность применять бизнес-правила или настраивать свои функции позже. Но если вы используете этот унаследованный класс как внутренний в своем проекте (в отличие от потенциально подверженного тысячам ваших клиентов/партнеров/других команд как API), тогда это может быть ОК, если это экономит ваше время, и это функциональность, которую вы хотите дублировать. Преимущество наследования от List<T> заключается в том, что вы устраняете много немого кода обертки, который никогда не будет настроен в обозримом будущем. Кроме того, если вы хотите, чтобы ваш класс явно имел ту же семантику, что и List<T> для жизни ваших API, также может быть и ОК.

Я часто вижу, что многие люди делают тонны дополнительной работы только из-за правила FxCop, так или иначе, что блог говорит, что это "плохая" практика. Много раз, это превращает код в дизайн палодовости паттерн. Как и в случае с множеством рекомендаций, относитесь к нему как к руководству, которое может иметь исключения.

+6
источник

Хотя у меня нет сложного сравнения, поскольку большинство из этих ответов, я хотел бы поделиться своим методом для обработки этой ситуации. Расширяя IEnumerable<T>, вы можете позволить вашему классу Team поддерживать расширения запросов Linq, не публично раскрывая все методы и свойства List<T>.

class Team : IEnumerable<Player>
{
    private readonly List<Player> playerList;

    public Team()
    {
        playerList = new List<Player>();
    }

    public Enumerator GetEnumerator()
    {
        return playerList.GetEnumerator();
    }

    ...
}

class Player
{
    ...
}
+4
источник

Если вашим пользователям класса необходимы все методы и свойства ** Список, вы должны извлечь из него свой класс. Если они им не нужны, приложите список и создайте обертки для методов, которые действительно нужны пользователям класса.

Это строгое правило, если вы пишете публичный API или любой другой код, который будет использоваться многими людьми. Вы можете игнорировать это правило, если у вас есть крошечное приложение и не более 2 разработчиков. Это сэкономит вам время.

Для маленьких приложений вы также можете выбрать другой, менее строгий язык. Ruby, JavaScript - все, что позволяет вам писать меньше кода.

+3
источник

Я просто хотел добавить, что Бертран Мейер, изобретатель Эйфеля и дизайн по контракту, имел бы Team наследовать от List<Player>, не так как моргнув веком.

В своей книге "Объектно-ориентированное программирование" он обсуждает реализацию системы графического интерфейса, в которой прямоугольные окна могут иметь дочерние окна. Он просто имеет Window наследует как от Rectangle, так и Tree<Window>, чтобы повторно использовать реализацию.

Однако С# не является Eiffel. Последний поддерживает множественное наследование и переименование функций. В С#, когда вы выполняете подкласс, вы наследуете интерфейс и реализацию. Вы можете переопределить реализацию, но соглашения о вызовах копируются непосредственно из суперкласса. Однако в Eiffel вы можете изменить имена общедоступных методов, поэтому вы можете переименовать Add и Remove в Hire и Fire в Team. Если экземпляр Team возвращается обратно к List<Player>, вызывающий использует Add и Remove, чтобы изменить его, но будут вызываться ваши виртуальные методы Hire и Fire.

+3
источник

Я думаю, что не согласен с вашим обобщением. Команда - это не просто коллекция игроков. У команды есть гораздо больше информации об этом - имя, эмблема, сборник управленческого/административного персонала, сбор коучинговой команды, а затем сбор игроков. Таким образом, ваш класс FootballTeam должен иметь 3 коллекции, а не собственную коллекцию; если он должен правильно моделировать реальный мир.

Вы можете рассмотреть класс PlayerCollection, который, как специализированный StringCollection, предлагает некоторые другие возможности - например, проверку и проверку перед добавлением или удалением объектов из внутреннего хранилища.

Возможно, понятие PlayerCollection лучше подходит для вашего предпочтительного подхода?

public class PlayerCollection : Collection<Player> 
{ 
}

И тогда FootballTeam может выглядеть так:

public class FootballTeam 
{ 
    public string Name { get; set; }
    public string Location { get; set; }

    public ManagementCollection Management { get; protected set; } = new ManagementCollection();

    public CoachingCollection CoachingCrew { get; protected set; } = new CoachingCollection();

    public PlayerCollection Players { get; protected set; } = new PlayerCollection();
}
0
источник

Предпочитают интерфейсы над классами

Классы должны избегать получения классов и вместо этого применять минимальные интерфейсы.

Наследование прерывает инкапсуляцию

Вывод из классов прерывает инкапсуляцию:

  • раскрывает внутренние детали о том, как ваша коллекция реализована
  • объявляет интерфейс (набор публичных функций и свойств), который может быть неприемлем

Помимо прочего, это затрудняет реорганизацию вашего кода.

Классы являются частью реализации

Классы - это детали реализации, которые должны быть скрыты от других частей вашего кода. Короче говоря, System.List представляет собой конкретную реализацию абстрактного типа данных, который может быть или не быть подходящим сейчас и в будущем.

Концептуально тот факт, что тип данных System.List называется "список", немного красно-селедка. System.List<T> - это изменяемая упорядоченная коллекция, которая поддерживает амортизированные операции O (1) для добавления, вставки и удаления элементов и операций O (1) для извлечения числа элементов или получения и установки элемента по индексу.

Чем меньше интерфейс, тем гибче код

При проектировании структуры данных, чем проще интерфейс, тем более гибким является код. Посмотрите, как мощный LINQ для демонстрации этого.

Как выбрать интерфейсы

Когда вы думаете "список", вы должны начать с того, чтобы сказать себе: "Мне нужно представлять коллекцию бейсболистов". Итак, скажем, вы решили смоделировать это с помощью класса. Сначала вы должны решить, какое минимальное количество интерфейсов, которое этот класс должен будет предъявить.

Некоторые вопросы, которые могут помочь в этом процессе:

  • Нужно ли иметь счет? Если не учитывать внедрение IEnumerable<T>
  • Будет ли эта коллекция изменяться после ее инициализации? Если не считать IReadonlyList<T>.
  • Важно ли, чтобы я мог обращаться к элементам по индексу? Рассмотрим ICollection<T>
  • Является ли порядок, в котором я добавляю элементы в сборку? Может быть, это ISet<T>?
  • Если вы действительно хотите эту вещь, тогда идите и реализуйте IList<T>.

Таким образом, вы не будете связывать другие части кода с деталями реализации вашей коллекции бейсболистов и сможете свободно изменять, как это реализовано, если вы уважаете интерфейс.

Используя этот подход, вы обнаружите, что код становится легче читать, рефакторировать и повторно использовать.

Заметки об исключении котельной

Внедрение интерфейсов в современной среде IDE должно быть простым. Щелкните правой кнопкой мыши и выберите "Использовать интерфейс". Затем переместите все реализации в класс-член, если вам нужно.

Тем не менее, если вы обнаружите, что вы пишете много шаблонов, это потенциально потому, что вы подвергаете больше функций, чем должно быть. Это то же самое, что вы не должны наследовать от класса.

Вы также можете разрабатывать меньшие интерфейсы, которые имеют смысл для вашего приложения, и, возможно, просто несколько вспомогательных функций расширения, чтобы сопоставить эти интерфейсы с любыми другими, которые вам нужны. Это подход, который я использовал в моем собственном интерфейсе IArray для библиотеки LinqArray.

0
источник

Один аспект отсутствует. Классы, которые наследуются от List<>, не могут быть правильно сериализованы с помощью XmlSerializer. В этом случае вместо него должен использоваться DataContractSerializer или собственная реализация сериализации.

public class DemoList : List<Demo>
{
    // using XmlSerializer this properties won't be seralized:
    string AnyPropertyInDerivedFromList { get; set; }     
}

public class Demo
{
    // this properties will be seralized
    string AnyPropetyInDemo { get; set; }  
}

Дополнительная информация: Когда класс наследуется от List<>, XmlSerializer не сериализует другие атрибуты.

0
источник

Посмотрите другие вопросы по меткам или Задайте вопрос