Effective C#原则28：避免转换操作

Effective C#原则28：避免转换操作2010-12-11 博客园 Wu.Country@侠缘译转换操作是一种等代类型（Substitutability）间操作转换操作。等代类型就是指一个类可以取代另一个类。这可能是件好事：一个派生类的对象可以被它基类的一个对象取代，一个经典的例子就是形状继承。先有一个形状类，然后派生出很多其它的类型：长方形，椭圆形，圆形以及其它。你可以在任何地方用图形状来取代圆形，这就是多态的等代类型。这是正确的，因为圆形就是一个特殊的形状。当你创建一个类时，明确的类型转化是可以自动完成的。正如.Net中类的继承，因为System.Object是所有类型的基类，所以任何类型都可以用 System.Obejct来取代。同样的情况，你所创建的任何类型，也应该可以用它所实现的接口来取代，或者用它的基类接口来取代，或者就用基类来取代。不仅如此，C#语言还支持很多其它的转换。

当你为某个类型添加转换操作时，就等于是告诉编译器：你的类型可以被目标类所取代。这可能会引发一些潜在的错误，因为你的类型很可能并不能被目标类型所取代（译注：这里并不是指继承关系上的类型转换，而是C#语言许可我们的另一种转换，请看后文）。它所的副作用就是修改了目标类型的状态后可能对原类型根本无效。更糟糕的是，如果你的转换产生了临时对象，那么副作用就是你直接修改了临时对象，而且它会永久丢失在垃圾回收器。总之，使用转换操作应该基于编译时的类型对象，而不是运行时的类型对象。用户可能须要对类型进行多样化的强制转换操作，这样的实际操作可能产生不维护的代码。

你可以使用转换操作把一个未知类型转化为你的类型，这会更加清楚的表现创建新对象的操作（译注：这样的转换是要创建新对象的）。转换操作会在代码中产生难于发现的问题。假设有这样一种情况，你创建了如图3.1那样的类库结构。椭圆和圆都是从形状类继承下来的，尽管你相信椭圆和圆是相关的，但还是决定保留这样的继承关系。这是因为你不想在继承关系中使用非抽象叶子类，这会在从椭圆类上继承圆类时，有一些不好实现的难题存在。然而，你又意识到每一个圆形应该是一个椭圆，另外某些椭圆也可能是圆形。

（图3.1）

（译注：这一原则中作者所给出的例子不是很恰当，而且作者也在前面假设了原因，因此请读者不要对这个例子太钻牛角尖，理解作者所在表达的思想就行了，相信在你的C#开发中可能也会遇到类似的转换问题，只是不太可能从圆形转椭圆。）

这将导致你要添加两个转换操作。因为每一个圆形都是一个椭圆，所以要添加隐式转换从一个圆形转换到新的椭圆。隐式转换会在一个类要求转化为另一个类时被调用。对应的，显示转化就是程序员在代码中使用了强制转换操作符。

public class Circle : Shape
{
 private PointF _center;
 private float _radius;
 public Circle（） :
  this （ PointF.Empty, 0 ）
 {
 }
 public Circle（ PointF c, float r ）
 {
  _center = c;
  _radius = r;
 }
 public override void Draw（）
 {
  //...
 }
 static public implicit operator Ellipse（ Circle c ）
 {
  return new Ellipse（ c._center, c._center,
   c._radius, c._radius ）;
 }
}

现在你就已经实现了隐式的转换操作，你可以在任何要求椭圆的地方使用圆形。而且这个转换是自动完成的：

public double ComputeArea（ Ellipse e ）
{
 // return the area of the ellipse.
}
// call it:
Circle c = new Circle（ new PointF（ 3.0f, 0 ）, 5.0f ）;
ComputeArea（ c ）;

我只是想用这个例子表达可替代类型：一个圆形已经可以代替一个可椭圆了。ComputeArea函数可以在替代类型上工作。你很幸运，但看下面这个例子：

public void Flatten（ Ellipse e ）
{
  e.R1 /= 2;
 e.R2 *= 2;
}
// call it using a circle:
Circle c = new Circle（ new PointF （ 3.0f, 0 ）, 5.0f ）;
Flatten（ c ）;