通过索引器简化C#类型信息访问

作者 王翔（Vision Wang） 发布于 2008年7月13日

领域

语言 & 开发

主题

.NET框架 ,

.NET ,

LINQ ,

编程

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前言

作为一个有别于Java、Ruby等语言的一个特性，C#可以用索引器（Indexer）将类型本身以对象数组的形式供外部使用。下面是一个对比：（为了简化，略去了边界检查）

不难看出通过引入索引器，我们的目标类型DataAccess在涉及到根据编号检索的时候看上去更接近一个数组的样子，客户程序的开发人员不用关心具体的方法名称是GetData/GetInternalData或者是SetData/ UpdateData，仅仅把它当成一个数组就可以了，编码上也更加简洁、直观。

但索引器提供的检索能力不仅单纯面向一个一维数组，我们可以用它检索多维数组、内存空间数据（Space Data, 2D或3D，如果您的应用是面向时空穿梭的话，完全可以扩展至4D）、复杂的数据结构（树、图、语义网络）、多因素的计算结果… … 只要类型的封装人员和使用人员就每个索引项的含义达成一致即可。例如：下面是对法定公历节日信息访问的类型：

是不是感觉上访问GregorianCalendarFixture的时候就像我们面对着一个DataTimePicker控件一样？

实现多途径的数据项检索

上面都是单个途径看目标类型的数据组织，但就像我们看待一个人一样，评价它往往会通过不同途径，同时每个途径可能也是一组对象或一个复杂的数据结构系统，而且每个检索的指标是不同的数据类型。同样出于封装和简化客户程序使用的考虑，我们可以继续用索引器完成。

比如：我们希望提供按照城市ID、中文拼音缩写、城市名称枚举3种方式获得其气温情况，为了便于客户程序使用，我们重载出了一系列索引器，这样一方面客户程序可以根据上下文用不同类型的键值访问，也省去了解具体应该使用哪个函数的繁琐。

实现类似RDBMS中联合主键或唯一性索引的访问

通过“索引器”这个名称我们会很自然的联系到RDBMS（关系数据库）中的索引，就如我们在设计数据库逻辑结构的过程一样，往往为了唯一标注每条记录，常常会用到主键或唯一性索引，而构成他们的属性（列）可能是1项也可能是几项的联合。.NET平台为了跨层调用的方便，从一开始就支持离线的DataSet和基于DOM的XML解析数据，随着.NET平台升级到2.0，对象化的配置类型也可以提供基于内存缓冲信息的访问。应用可能要求包装类型提供基于联合索引的查询（尤其对于属性较多、关系复杂的实体），而索引器又成了一个非常优雅的封装方式。

比如：一个员工实体包括“FirstName”、“FamilyName”、“Title”三个属性，我们需要包装一个Staff类型管理全部的员工信息。

同时根据UI绑定或其他功能检索的需要，我们会根据他的联合主键（FirstName + FamilyName）提供一个索引器，用它访问具体的员工记录。示例如下：

通过委托传递索引规则

如上文，对于检索规则固定的情况而言，我们可以通过在索引器内部硬编码完成，但如果要完成一些更为公共的类库，我们往往还需要“授之以渔”，即除了告诉他“要检索”这个任务之外，还要把检索策略和规则告诉它。这方面C#是非常有优势的，因为它有对象化的托管委托类型（delegate），而且.NET Framework FCL部分也提供了很多现成的委托，所以我们不妨善加利用。

这时候,我们会发现索引器的功能更加强大，我们就像在使用SQL语句的WHERE 子句一样，以灵活的方式对目标数据根据需要筛选。

不过，我们在实际使用中WHERE子句可能还会包括不只一条的限制条件，索引器一样可以完成。例如，定义为下列形式：

LINQ时代的索引器

乍一看，索引器似乎已经越来越接近于LINQ通过Lamada表达式完成的功能，不过有些区别：

• 定位上索引器一般面向单条检索结果，而不是批量结果（尽管我们可以让索引器返回一个IEnumerable）
• 从封装和客户程序使用的角度看，LINQ有各种内置并被优化的LINQ to系列，而索引器给客户程序是一种更为贴近业务语义、更加直观的形式，因为客户程序无需写LINQ查询，只是按照键值检索即可

不过，把两者结合使用倒是一个非常不错的组合，索引器做接口、LINQ完成内部检索逻辑，客户程序在无需记住具体方法名称的前提下，按照键值检索即可，索引器内部则依托LINQ to系列的基础，提供对各种异构数据源的访问。

小结

就像我们设计接口时会根据业务领域，把类型的职能分解一样，操作类型的时候同样,一样可以根据访问内容不同，选择使用不同的访问方法，比如：

• 索引器：承担各种检索和查找的工作
• 属性（Property）:承担“它的…特性是…”或“它们的…特质是…”的工作，用来标注某个实例特性（成员属性）或静态特性（静态属性）
• 普通的方法：承担“让它处理……”的职能
• 而事件定位于“当……发生的时候，需要作些……”

受到惯性影响，我们常常把索引器作为一个仅仅按照编号反馈结果的入口，但就如SQL 中的WHERE子句， 我们其实可以做很多。善用之，它会令我们的程序更加亲切、更加清晰。

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   怎么说呢，我还是觉得接受Lambda Expression的索引器要慎用

   发表人 Zhao Jeffrey

   其实索引器和我们额外写的某个Get方法在内部实现上几乎完全相同，执行效果也一样，更没有比如性能上的差别。
   但是索引器给人的感觉就是一个非常单纯的“取”操作，例如通过key查找value，通过数组的下标取元素等等。
   而Lambda Expression实际上是包含语义的，可能表达的是复杂筛选操作；同样比如传入一个City对象，然后根据它的状态来获取一些东西（比如相关产品）。
   对于这种情况，我在设计接口时更倾向于写一个Get方法而不是索引器……

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   Re: 怎么说呢，我还是觉得接受Lambda Expression的索引器要慎用

   发表人 麦 书

   其实很多开源软件中都很难看到索引器的使用，尤其是那些从Java移过来的。
   经常使用索引器属与某个人编码个性有关，尤其对于后面传递委托的例子，感觉是纯粹为了秀语法，和要完成的功能关系不大。

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   这样的代码适合个人项目

   发表人 江天 皓月

   我敢说十人有八个人没有这种使用索引器的习惯，你的代码在团队中让其他人难以阅读，除非索引器用得非常有必要。

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