多个数据类型的列表？

Question

我有以下两个类：

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;
}

我想创建一个可以容纳这两种类型的列表，但我不希望我的列表能够容纳其他任何数据类型。怎样实现？

- Adam S

Answer 1

最简单的方法是声明一个接口，并要求这两种类型都实现它：

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>();

- Dean Chalk

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啊，原来这就是接口！谢谢你提供一个例子！ - Adam S

在这种类型的问题中，几乎总是争先恐后地回答，哈哈。 - bitxwise

@BoltClock - 我明白你的意思。虽然我认为最简单的答案总是得到最多的赞，但有趣的是大多数人也“太懒”或者其他原因不去回答更复杂的问题呢，哈哈。 - bitxwise

@bitxwise：我知道那种感觉，如果你看看我的一些两位数答案，它们中的一些甚至不到30个单词。 - BoltClock

Answer 2

您已经有了一些解释如何使用空接口来完成此操作：

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

这对于想要将对象放入列表中的情况非常有效。但是，如果您想要从列表中实际获取对象，该怎么办？你可以做什么以及上述解决方案会强制你做什么？

以下内容显示，使用一个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执行某些操作，那么您所看到的只是该接口定义的空合同。所有实际功能都驻留在具体的类类型中。因此，您首先需要检查它们的类型，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 …
}

由于你正在使用面向对象的语言，有一个更好的解决方案：多态性。也就是说，在接口中放置公共功能（包括属性和方法），这样当你遍历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
}

这使得你可以摆脱if (sth is …)类型检查和随后的类型转换，并将你的代码简化为以下形式：

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

循环不再需要关心如何处理每个元素。它只需要知道必须对一个元素进行"某些操作"，而元素本身将知道这意味着什么。

另请参阅：

• 条件语句和多态（演示文稿）讨论了与此答案相同的主要思想（用多态替换if类型检查）。
• Martin Fowler：角色接口（文章），这些接口是针对特定交互设计的。

- stakx - no longer contributing

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如果我需要将列表序列化为JSON字符串，这些解决方案是否有效？还是它们会序列化父类或接口？ - Adam

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- 使用接口（interface）：

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>();

在您的情况下，我建议使用继承...

- Betamoo

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为什么您推荐使用子类化而不是接口？ - stakx - no longer contributing

如果我需要将列表序列化为JSON字符串，这些解决方案是否有效？或者它们会序列化父类或接口吗？ - Adam

Answer 4

只需创建自己的界面

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()
                                };

- Adriaan Stander

Answer 5

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; }

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));

获取数据的方法：

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

一、二、三，就这么简单！

- Adelaiglesia

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这比接口/超类更好，还是更差，还是取决于情况？如果是最后一种选项，您能否举一个例子说明何时使用其中一种比另一种更好？ - Kil jeaden

Answer 6

你可以让这两个类实现相同的接口，然后将该接口作为你的List所包含的泛型类型。

- BoltClock