多种数据类型的列表？

Question

我有两个这样的课程：

public class MachineLine
{
    public double X1;
    public double Y1;
    public double X2;
    public double Y2;
    public double Thickness;
}

public class MachineCircle
{
    public double CenterX;
    public double CenterY;
    public double Radius;
}

我想创建一个可以同时保存这两种数据的列表，但我不希望我的列表能够保存任何其他数据类型。如何做到这一点？

Answer 1

最简单的方法是声明一个接口，并让两种类型都实现它：

public interface IMachine { … }

public class MachineLine : IMachine
{
    public double X1;
    public double Y1;
    public double X2;
    public double Y2;
    public double Thickness;
}

public class MachineCircle : IMachine
{
    public double CenterX;
    public double CenterY;
    public double Radius;
}

那么你可以这样做：

List<IMachine> m = new List<IMachine>();

Answer 2

您已经得到了一些解释如何使用空界面执行此操作的答案：

interface IMachineSomething {}
…
var m = new List<IMachineSomething>();

如果您想将所有对象放入该列表，则此方法可以正常工作。但是，如果您想真正从列表中获取对象 怎么办？您实际上可以用它们做什么，上述解决方案会迫使您做什么？

以下显示使用非空接口可以做得更好。

IMachineSomething 是一个空接口。也就是说，如果您真的想对列表中的对象做某事，那么您将看到的只是该接口定义的空合约。所有实际功能都存在于具体的class 类型中。因此，您首先必须检查它们的类型，然后执行类型转换才能访问公共字段：

foreach (IMachineSomething sth in m)
{
    if (sth is MachineLine)
    {
        var machineLine = (MachineLine)sth;
        machineLine.DoThis();
    }
    else if (sth is MachineCircle)
    {
        var machineCircle = (MachineCircle)sth;
        machineCircle.DoThat();
    }
    else …
}

由于您使用的是面向对象的语言，因此有一个更好的解决方案：多态性。也就是说，将通用功能（属性和方法）放在接口中，这样您在浏览列表时就不需要区分类型：

interface IMachineSomething
{
    void DoSomething();
}

class MachineLine : IMachineSomething
{
    …
    public void DoSomething() { DoThis(); } // example for implicit implementation, or…
}

class MachineCircle : IMachineSomething
{
    …
    void IMachineSomething.DoSomething() { DoThat(); } // …explicit implementation
}

这使您可以摆脱 if (sth is …) 类型检查和后续类型转换，并将您的代码简化为：

foreach (IMachineSomething sth in m)
{
    sth.DoSomething();
}

循环不再需要关心如何准确处理每个元素。它只需要知道它必须对元素“做某事”，元素本身就会知道这意味着什么。

另见：

• Conditionals and polymorphism (presentation) 讨论了与此答案相同的主要思想（用多态性替换 if 类型检查）。
• Martin Fowler: Role interface (article)，它们是为特定交互而设计的界面。

Answer 3

你有两种方法：

1- 使用继承：

public class MachineShape{}

public class MachineLine :MachineShape
{
    public double X1;
    public double Y1;
    public double X2;
    public double Y2;
    public double Thickness;
}

public class MachineCircle : MachineShape
{
    public double CenterX;
    public double CenterY;
    public double Radius;
}

List<MachineShape> m = new List<MachineShape>();

2- 使用界面：

public interface IMachineShape{}

public class MachineLine : IMachineShape
{
    public double X1;
    public double Y1;
    public double X2;
    public double Y2;
    public double Thickness;
}

public class MachineCircle : IMachineShape
{
    public double CenterX;
    public double CenterY;
    public double Radius;
}

List<IMachineShape> m = new List<IMachineShape>();

我建议在你的情况下继承......

Answer 4

只需创建您自己的界面

public interface IMySillyInterface {}

public class MachineLine : IMySillyInterface
{
    public double X1;
    public double Y1;
    public double X2;
    public double Y2;
    public double Thickness;
}

public class MachineCircle : IMySillyInterface
{
    public double CenterX;
    public double CenterY;
    public double Radius;
}

List<IMySillyInterface> list = new List<IMySillyInterface> 
                                {
                                    new MachineCircle(), 
                                    new MachineLine()
                                };

Answer 5

您可以使这两个类实现相同的接口，并使该接口成为您的List 的包含泛型类型。

Answer 6

现在，使用 C# 7.0 就像使用元组一样简单：

public List<(MachineLine line, MachineCircle circle)> machineList { get; set; }

要添加数据（注意 (( 和 )），一个括号表示参数，另一个括号表示元组）：

MachineLine theLine = ...;
MachineCircle theCircle = ...;

machineList.Add((theLine, theCircle));

获取数据：

MachineLine ml = emailSender.ElementAt(3).line;
MachineCircle mc = emailSender.ElementAt(3).circle;

就像一、二、三一样简单！