从 Dictionary<int, Fleas> 中高效获取 IReadOnlyDictionary<int, Animals>

Question

public class Flea : Animals {...}

var fleas = new Dictionary<int, Flea>();

public IReadOnlyDictionary<string, Animal> Animals => fleas.ToDictionary(pair => pair.Key, pair => (Animal)pair.Value);

Q有没有更高效的方法从fleas获取Animals？

Answer 1

.NET 支持接口、委托、泛型类型和数组的协变。接口或类型必须通过 out 关键字指定它的协变。

你可以写

IEnumerable<Animal> animals=new List<Flea>();

或

var dict=new Dictionary<int,Flea>{
    [1]=new Flea()
};
IEnumerable<Animal> animals=dict.Values;

这是因为Dictionary.Values 返回一个IEnumerable<Flea> 而IEnumerable 是协变的——它的定义是IEnumerable<out T>。

KeyValuePair 虽然不是协变的，这意味着像 IDictionary<TKey,TValue> 和 IReadOnlyDictionary<TKey,TValue> 这样使用它的类也不是协变的。这是故意的。

由于您只需要从该字典中读取，因此您可以使用委托或在 C# 7 及更高版本中的本地函数来创建访问器方法。您可以将该函数传递给需要 Func<TKey,TValue> 的方法，并使用它从字典中读取值。

如果您有一个需要基于键的访问的方法，比方说：

void Process(Func<int,Animal> reader)
{
    var value=reader(1);
}

在 C# 7 中，您可以编写：

var dict =...

Animal get(int key)=>dict[key];

Process(get);

这有点作弊，通过使用变量捕获来访问字典。

在 C# 7 之前，您会使用委托：

Func<int,Animal> get= key=>dict[key];
Process(get);

这可能看起来很奇怪，但 LINQ 本身就是这样工作的，它使用谓词和委托而不是接口和包装器。

Answer 2

.NET 框架不包含支持向上转换的字典包装器，但实现一个很简单：

public class ReadOnlyDictionaryUpcast<TKey, TValueDerived, TValueBase>
    : IReadOnlyDictionary<TKey, TValueBase> where TValueDerived : TValueBase
{
    private readonly Dictionary<TKey, TValueDerived> _dictionary;

    public ReadOnlyDictionaryUpcast(Dictionary<TKey, TValueDerived> dictionary)
    {
        _dictionary = dictionary;
    }

    public int Count => _dictionary.Count;

    public TValueBase this[TKey key] => _dictionary[key];

    public bool ContainsKey(TKey key) => _dictionary.ContainsKey(key);

    public bool TryGetValue(TKey key, out TValueBase value)
    {
        bool result = _dictionary.TryGetValue(key, out TValueDerived valueDerived);
        value = valueDerived;
        return result;
    }

    public IEnumerator<KeyValuePair<TKey, TValueBase>> GetEnumerator() => _dictionary
        .Select(e => new KeyValuePair<TKey, TValueBase>(e.Key, e.Value))
        .GetEnumerator();

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => GetEnumerator();

    public IEnumerable<TKey> Keys => _dictionary.Keys;

    public IEnumerable<TValueBase> Values => 
        (IEnumerable<TValueBase>)(IEnumerable<TValueDerived>)_dictionary.Values;
}

使用示例：

var animals = new ReadOnlyDictionaryUpcast<string, Flea, Animal>(fleas);