向Visual Basic程序员介绍泛型（二）
2024-07-21 02:21:07
供稿：网友
(接上篇）
正如你所见，泛型使用起来很简单。强类型化的代码可以避免运行时错误；智能感知会工作得更好。虽然使用泛型已经有非常充分的理由，不过使用泛型还有更多的优点：性能和代码重用。
将泛型技术引入.net框架的一个主要原因是为了提高性能。比如集合类可以比以前工作得更快，因为编译器能够针对集合所储存的类型进行优化。下面的代码比较了数组、arraylist以及泛型list的性能：
txtoutput.text = "performance" & vbcrlf
const iterations as integer = 5000000
perftime.start()
dim myarray(iterations) as integer
for i as integer = 0 to iterations - 1
myarray(i) = i
next
dim elapsed as integer = perftime.stop
txtoutput.text &= "array time: " & elapsed & vbcrlf
myarray = nothing
gc.collect()
perftime.start()
dim myarraylist as new arraylist
for i as integer = 0 to iterations - 1
myarraylist.add(i)
next
elapsed = perftime.stop
txtoutput.text &= "arraylist time: " & elapsed & vbcrlf
myarraylist = nothing
gc.collect()
perftime.start()
dim mylist as new list(of integer)
for i as integer = 0 to iterations - 1
mylist.add(i)
next
elapsed = perftime.stop
txtoutput.text &= "list time: " & elapsed & vbcrlf
mylist = nothing
gc.collect()
这段代码在固定长度的数组中储存了500万个数值，同时也在自动增长的arraylist和泛型list中储存同样多的数值，性能数值看起来非常有趣：
array 时间: 344
arraylist时间: 4656
list时间: 797
有特定类型的定长数组有无与伦比的速度，而且不需要为改变大小付出代价。而集合类型的大小都是自动增长，如果有固定数组1/2的性能是相当不错的。接下来看看arraylist，非常不幸，只有固定数据1/10的性能。问题出在arraylist被设计成储存引用型变量，integer是值类型，在储存到arraylist以前要经过“装箱”操作，将integer转为object型。装箱的代价是非常昂贵的，所以当你储存值类型数据（如integer、date、boolean以及你自己创建的structure等）时，使用泛型将获得非常可观的性能提升。
更多关于“装箱”和“拆箱”操作的信息，请参见msdn库中的“装箱转换”和“拆箱转换”
创建泛型类型和方法
并不是只能使用visual basic.net提供的泛型类型，你可以创建你自己的泛型类型和方法。
泛型方法
当你想实现一些不与特定类型相关的一般算法时，你可能想创建泛型方法。举个例子，典型的冒泡排序需要遍历数组中的所有项目，两两比较，并交换需要排序的数值。
如果你已经确定只要进行整数的排序，你可以简单地编写一个只能用于integer类型的swap方法。但是如果你想能够排序任何类型，你就可以编写一个泛型swap方法如下：
private sub swap(of itemtype) _
(byref v1 as itemtype, byref v2 as itemtype)
dim temp as itemtype
temp = v1
v1 = v2
v2 = temp
end sub
注意“of itemtype”，当swap方法被调用时，除了必须提供所需的参数，还必须传入一个数据类型。这个数据类型会代替任何实例中的itemtype。下面的例子调用了swap：
swap(of integer)(v1, v2)
这条语句告诉swap方法它将交换的是integer类型。如果你回过头去看看swap的代码，这条语句的意思就是让jit将所有的itemtype换成integer，这个swap方法实际上已经被jit重写成：
private sub swap(byref v1 as integer, byref v2 as integer)
dim temp as integer
temp = v1
v1 = v2
v2 = temp
end sub
这是实际执行的代码，jit生成一个专用于integer类型的方法。如果你接下来想要排序字符串类型，你就可以用另一swap的调用如下：
swap(of string)(v1, v2)
当方法执行的时候，jit会生成另一个版本的swap，这次是特定成string类型的：
private sub swap(byref v1 as string, byref v2 as string)
dim temp as string
temp = v1
v1 = v2
v2 = temp
end sub
下面是一个使用泛型swap的冒泡排序的完整例子：
private sub btnsortintegers_click(byval sender as system.object, byval e as system.eventargs) handles btnsortintegers.click
dim ints(9) as integer
dim r as new random
for i as integer = 0 to 9
ints(i) = r.next(1, 100)
next
' 冒泡排序
for j as integer = 0 to 9
for k as integer = 9 to 1 step -1
if ints(k) < ints(k - 1) then
swap(of integer)(ints(k), ints(k - 1))
end if
next
next
txtoutput.text = "sort integers" & vbcrlf
for i as integer = 0 to 9
txtoutput.text &= ints(i) & vbcrlf
next
end sub
泛型类型
最后一点，你能够创建完全泛型的类型，使用这种“of itemtype”方法创建类的声明如下：
public class someclass(of itemtype)
private internalvar as itemtype
public function somemethod(byval value as itemtype) as itemtype
end function
end class
这段代码对类的作用与方法是相同的。jit编译器会简单地将实例中的itemtype替换成实例化时特别指明的类型。
约束
泛型技术还支持一种叫做约束的特性。这项功能确保在指定类型的时候，传入的类型最起码要实现某些功能。比如你要实现一种排序算法，你需要确保传入的类型能够实现icomparible接口。你可以用约束来完成这个设想：
public class someclass(of itemtype as icomparible)
public function somemethod(byval value as itemtype) as itemtype
end function
end class
结论
泛型技术相对于以object为基础的集合提供了很多好处，首先，泛型类是强类型的，这就确保所有的错误在编译时能够发现。强类型还可以让智能感知提供更多方便。泛型还能让你简化代码，让你的算法可以作用于多种类型。最后，泛型集合要比以object为基础的集合快得多，特别是用于值类型时。
