C# 泛型的原理、引入、缓存、约束及泛型的“协变”和“逆变”

1.什么是泛型?

就是在声明的时候，带上一个<>,指定类型参数，调用的时候指定类型调用。泛型可以有“泛型方法”，“泛型类”，“泛型接口”，“泛型委托”。

2.泛型的原理：

1.）泛型在编译之后，泛型参数会生成占位符`;
2.）“CLR\JIT”根据不同的调用，生成不同的普通方法；
3.）泛型不是语法糖，是框架的升级所支持的；

3.泛型缓存：

泛型缓存本质是一个泛型类，泛型类会根据调用的不同类型生成不同的副本；

 public class GenericCache<T>
{
        static GenericCache()
        {
            Console.WriteLine("This is GenericCache 静态构造函数");
            _TypeTime = $"{typeof(T).FullName}_{DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss.fff")}";
        } 
        private static string _TypeTime = ""; 
        public static string GetCache()
        {
            return _TypeTime;
        } 
 }

4.泛型的约束：

约束可分为：基类约束，接口约束，引用类型约束，值类型约束，无参数构造函数约束。

//基类约束
 public static void Show<T>(T tParameter)
            where T : BaseClasee{}
//接口约束
 public static void Show<T>(T tParameter)
            where T : ISports{}
//引用类型约束
 public static void Show<T>(T tParameter)
            where T : class{}
//值类型约束
 public static void Show<T>(T tParameter)
            where T : struct{}
//无参数构造函数约束
 public static void Show<T>(T tParameter)
            where T : new(){}

5.泛型的协变和逆变：

为了架构层面上可能会产生类型安全的问题，所以引入协变和逆变。
协变： Out 只能做返回值 ，不能做参数,其实是一种为了避开风险而存在的一种约束；

   public interface ICustomerListOut<out T>
    {
        T Get(); 
    }
  public class CustomerListOut<T> : ICustomerListOut<T>
    {
        public T Get()
        {
            return default(T);
        } 
    }

逆变：In 只能做参数 ，不能做返回值,其实是一种为了避开风险而存在的一种约束；

  public interface ICustomerListIn<in T>
    {
        void Show(T t);
    }
    public class CustomerListIn<T> : ICustomerListIn<T>
    { 
        public void Show(T t)
        { 
        }
    }

为了更好理解“协变”和“逆变”，我们首先定义两个类分别为父类Animal及子类Cat；

//父类接口初始化子类实例时，父类对象无法调用子类方法所以T只能为返回值不能为参数称之为协变
ICustomerListOut<Animal> customerList2 = new CustomerListOut<Cat>(); 
//子类接口初始化父类实例时，子类对象可以调用父类方法但返回对象未必为父类所以T只能为参数不能为返回值称之为逆变
ICustomerListIn<Cat> customerList1 = new CustomerListIn<Animal>();

以上“协变”，“逆变”为个人理解，大家有不同的理解可以评论区留言相互探讨；