(原創) 我的Design Pattern之旅[4]：使用Generic改進Strategy Pattern (OO) (Design Pattern) (.NET) (C#)

Abstract
在(原創) 我的Design Pattern之旅：使用template改進Strategy Pattern (OO) (Design Pattern) (C/C++) (template)中，使用了C++的template改進strategy pattern，本文使用C#的generic改進strategy pattern。

Introduction
C# 2.0加入了generic對泛型的支援，所以想將原來C++的template程式一行一行的改成C# generic。

在strategy pattern中，通常為了讓strategy能完全存取物件的public method/property，我們會利用傳this將整個物件傳給strategy

}

為了達成此需求，我們的interface須如此定義

}

完整的程式碼如下

 1}

執行結果

Draw Hello Shape!! in Square
Draw Hello C#!! in Circle

這樣的設計看似完美，但淺在一個問題

}

規定了draw()一定要傳Grapher型別進去，若將來因為需求改變，又多了一個Painter class，且和Grapher毫無相關，既非繼承亦非多型，但又想使用這些strategy，但因為IShape已規定只能傳Grapher型別，所以Painter無法繼續使用IShape interface。

在(原創) 我的Design Pattern之旅[3]：使用template改進Strategy Pattern (OO) (Design Pattern) (C/C++) (template)中，我們已成功使用C++的template解決這種型別被限制的問題，所以我們試著也使用C#的Generic來解決。

首些我們先將IShape改用Generic

}

接著其他實做IShape<T>的程式亦需改寫成

}

C#多了where這個keyword，這是我卡最久的地方，也是C# generic和C++ template不同之處，C++ template並沒有限定泛型的型別，但C# generic的泛型是『有限的汎型』，或稱『以interface為基礎的汎型』、『強型別泛型』，也就是說，C#泛型不能像C++泛型那樣天馬行空的汎型，C#泛型必須『限制』在interface下，所以where稱為『constraint』

where T : IGrapher

表示泛型T需限制在IGrapher的interface下

也因此，因為各strategy會用到物件的getText()，所以我們定義IGrapher interface一定要有getText()

}

日後若有Painter class也想使用IShape的strategy，只要也實做IGrapher即可。

完整程式碼如下

 1}

執行結果

Draw Hello Shape!! in Square
Draw Hello C#!! in Circle

Conclusion
C#泛型有什麼好處呢?

where T : IGrapher, IPainter

where後面的限制，並不是只能接一個interface或class而已，還能繼續接，若以後要擴充泛型T的使用，只要繼續接下去即可，如此的寫法已經比物件導向的多型還強，多型限定只能在一個interface或abstract class的多型物件體系，但泛型可以是多個interface或多個abstract class的物件體系，所以泛型可視為『更強的多型』。

假如你同時懂C++和C#，或許會覺得用C#泛型解決strategy pattern『不是那麼漂亮』!!因為若還要用interface，我大可這樣寫

 1}

沒錯，這也是C#泛型的一個限制，『一個基於interface或class的泛型』，這種『強型別泛型』，好處是讓泛型也可有intelliSense，且在compile-time就能發現錯誤，不像C++屬於『弱型別泛型』，常得在run-time才能發現錯誤，所以C#泛型較C++穩定，不過也由於限制過多，所以比較沒有泛型的味道，以我個人來說，我比較喜歡C++泛型，因為既然要泛型，就是放諸四海皆準，擺脫型別的限制，擺脫interface的枷鎖，而不是到最後還是得靠interface。

雖然如此，仍就可將C#泛型看成『更強的多型』，很多原本多型設計，可以考慮用泛型讓設計應用更廣。

See Also
(原創) 我的Design Pattern之旅[3]：使用template改進Strategy Pattern (OO) (Design Pattern) (C/C++) (template)
(轉貼) Anders Hejlsberg談C#、Java和C++中的泛型 (,NET) (C#)