軟件開發過程中，不可避免會用到集合，C#中的集合表現為數組和若干集合類。不管是數組還是集合類，它們都有各自的優缺點。如何使用好集合是我們在開發過程中必須掌握的技巧。不要小看這些技巧，一旦在開發中使用了錯誤的集合或針對集合的方法，應用程序將會背離你的預想而運行。
建議20：使用泛型集合代替非泛型集合
在建議1中我們知道，如果要讓代碼高效運行，應該盡量避免裝箱和拆箱，以及盡量減少轉型。很遺憾，在微軟提供給我們的第一代集合類型中沒有做到這一點，下面我們看ArrayList這個類的使用情況：
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ArrayList al=new ArrayList(); al.Add(0); al.Add(1); al.Add("mike"); foreach (var item in al) { Console.WriteLine(item); } |
上面這段代碼充分演示了我們可以將程序寫得多么糟糕。
首先，ArrayList的Add方法接受一個object參數，所以al.Add(1)首先會完成一次裝箱；其次，在foreach循環中，待遍歷到它時，又將完成一次拆箱。
在這段代碼中，整形和字符串作為值類型和引用類型，都會先被隱式地強制轉型為object，然后在foreach循環中又被轉型回來。
同時，這段代碼也是非類型安全的：我們然ArrayList同時存儲了整型和字符串，但是缺少編譯時的類型檢查。雖然有時候需要有意這樣去實現，但是更多的時候，應該盡量避免。缺少類型檢查，在運行時會帶來隱含的Bug。集合類ArrayList如果進行如下所示的運算，就會拋出一個IvalidCastException：
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ArrayList al=new ArrayList(); al.Add(0); al.Add(1); al.Add("mike"); int t = 0; foreach (int item in al) { t += item; } |
ArrayList同時還提供了一個帶ICollection參數的構造方法，可以直接接收數組，如下所示：
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var intArr = new int[] {0, 1, 2, 3};ArrayList al=new ArrayList(intArr); |
該方法內部實現一樣糟糕，如下所示（構造方法內部最終調用了下面的InsertRange方法）：
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public virtual void InsertRange(int index, ICollection c){ if (c == null) { throw new ArgumentNullException("c", Environment.GetResourceString("ArgumentNull_Collection")); } if ((index < 0) || (index > this._size)) { throw new ArgumentOutOfRangeException("index", Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_Index")); } int count = c.Count; if (count > 0) { this.EnsureCapacity(this._size + count); if (index < this._size) { Array.Copy(this._items, index, this._items, index + count, this._size - index); } object[] array = new object[count]; c.CopyTo(array, 0); array.CopyTo(this._items, index); this._size += count; this._version++; }} |
概括來講，如果對大型集合進行循環訪問、轉型或裝箱和拆箱操作，使用ArrayList這樣的傳統集合對效率影響會非常大。鑒于此，微軟提供了對泛型的支持。泛型使用一對<>括號將實際類型括起來，然后編譯器和運行時會完成剩余的工作。微軟也不建議大家使用ArrayList這樣的類型了，轉而建議使用它們的泛型實現，如List<T>。
注意，非泛型集合在System.Collections命名空間下，對應的泛型集合則在System.Collections.Generic命名空間下。
建議一開始的那段代碼的泛型實現為：
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List<int> intList = new List<int>(); intList.Add(1); intList.Add(2); //intList.Add("mike"); foreach (var item in intList) { Console.WriteLine(item); } |
代碼中被注釋的那一行不會被編譯通過，因為“mike"不是整型，這里就體現了類型安全的特點。
下面比較了非泛型集合和泛型集合在運行中的效率：
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static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("開始測試ArrayList:"); TestBegin(); TestArrayList(); TestEnd(); Console.WriteLine("開始測試List<T>:"); TestBegin(); TestGenericList(); TestEnd(); } static int collectionCount = 0; static Stopwatch watch = null; static int testCount = 10000000; static void TestBegin() { GC.Collect(); //強制對所有代碼進行即時垃圾回收 GC.WaitForPendingFinalizers(); //掛起線程，執行終結器隊列中的終結器（即析構方法） GC.Collect(); //再次對所有代碼進行垃圾回收，主要包括從終結器隊列中出來的對象 collectionCount = GC.CollectionCount(0); //返回在0代碼中執行的垃圾回收次數 watch = new Stopwatch(); watch.Start(); } static void TestEnd() { watch.Stop(); Console.WriteLine("耗時：" + watch.ElapsedMilliseconds.ToString()); Console.WriteLine("垃圾回收次數：" + (GC.CollectionCount(0) - collectionCount)); } static void TestArrayList() { ArrayList al = new ArrayList(); int temp = 0; for (int i = 0; i < testCount; i++) { al.Add(i); temp = (int)al[i]; } al = null; } static void TestGenericList() { List<int> listT = new List<int>(); int temp = 0; for (int i = 0; i < testCount; i++) { listT.Add(i); temp = listT[i]; } listT = null; } |
輸出為：
開始測試ArrayList:
耗時：2375
垃圾回收次數：26
開始測試List<T>:
耗時：220
垃圾回收次數：5
以上介紹了編寫高質量代碼改善C#程序——使用泛型集合代替非泛型集合(建議20)，有關編寫高質量代碼建議1到建議157，本完整會持續更新，敬請關注，謝謝。
