使用IEnumerable vs ICollection vs IList创建自定义集合

Question

我需要设计自己的定制化GenericCollection类。现在我有很多选项可以使用IEnumerable，ICollection和IList进行推导，后者提供了一些附加功能。

如果我使用IEnumerable<T>，我可能需要声明实际保存集合的对象，比如在这个例子中的_list，这让我有点困惑。

public class GenericCollection<T> : IEnumerable<T>
{
    private List<T> _list;
    //...
}

但是如果我使用ICollection<T>或者IList<T>，我就不需要声明List对象，因为它会被隐式地提供。

public class GenericCollection<T> : IList<T>
{
    // no need for List object
    //private List<T> _list; 
    //...
}

这两种方法在性能方面有什么区别？

在设计自己的集合时，每种情况下都应该选择哪个？我想使用IEnumerable<T>来实现轻量级集合和良好性能，但具体如何以及一些强烈理由是什么？

我查看了一些现有的帖子，但没有提供所需的信息。 返回'IList' vs 'ICollection' vs 'Collection'

- Furqan Safdar

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在第一个例子中，您不需要在列表成员中有"_list"。而且，如果从IList继承并实现公共接口，则仍然需要实现一些存储机制。 - Ilya Ivanov

通用集合？听起来像是一个列表... - Storm Muller

你可以更改底层实现，泛型集合只是一个包装器。 - Furqan Safdar

Answer 1

IEnumerable，ICollection和IList（通常是任何带有I前缀的类型）只是接口。它们让您暴露类将要执行的操作，但与继承类不同，接口不会为您提供任何必须执行的默认实现。

至于选择哪个接口，这里是一个快速指南：

• IList是可以通过索引访问的ICollection。
• ICollection是具有易于访问Add、Remove和Count等内容的IEnumerable。
• IEnumerable是任何可枚举的东西，即使这些东西的列表在枚举之前不存在。

您可能希望扩展一些类（或将其保留为私有字段，以运行大部分逻辑）来管理集合，例如List<T>、Collection<T>（它实现了IList<T>，但具有更容易覆盖实现的访问权限。请参阅Collection<T> versus List<T> what should you use on your interfaces?，了解这两者之间的重大区别），ObservableCollection<T>，或不是列表的集合，如Dictionary<T, U>和HashSet<T>。有关任何这些类的更多信息，请查阅MSDN文档。

- Tim S.

Answer 2

首先，你不必在这些接口之间进行选择，如果有必要，你可以实现所有三个接口。其次，实现IEnumerable不需要你将底层列表公开。你只需实现使用底层列表的枚举器的方法即可。

就性能而言，我怀疑不会有太大的影响，重点是关注你需要的功能。唯一确定的方法是进行测量。

- Rik

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我错误地添加了public List，谢谢您指出。实现这三个接口的用途是什么？如果我只关注功能，则可以使用带有添加和准备好的功能的List<T>。但是，我正在寻找一些强有力的理由选择IEnumerable<T>，如果有的话？ - Furqan Safdar

既然IList实现了IEnumerable，如果你实现了IList，就不需要显式地实现它。我只是想说这不是一个非此即彼的问题。 - Rik

Answer 3

性能不太可能依赖于实现哪些接口，而更取决于处理器运行多少指令才能达到特定目标。如果您实现IEnumerable并在List上进行包装，则很可能最终编写Add/Remove/this[]方法只是将调用传播到List，这会增加性能开销。因此，尽管我没有进行任何测量，但继承方法可能会快一点。

然而，这些细节通常只对实时应用程序具有极端的需要节省每个可能的CPU周期的情况下才有影响。Eric Lippert有一篇关于注意此类细节的好文章：http://blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/2003/10/17/53237.aspx。通常，您最好使用更适合业务逻辑和应用程序架构的方法，而不是性能细节。

- Andrew Sklyarevsky