如何在 C# 中使用只读的 Collections

集合 表示一组可用于获取和存储的对象，在 C# 中提供了两种类型的集合。

• 普通集合
• 泛型集合

前者存在于 System.Collections 命名空间下，属类型不安全的，后者存在于 System.Collections.Generic 命名空间下，属类型安全的。

不可变对象 定义为一旦创建就不可变更的对象, 在 .NET Core 中就存在着这三大 IReadOnlyList,IReadOnlyDictionary 和 IReadOnlyCollection 不可变集合，这篇文章我们就来讨论这些不可变集合以及在C#中如何使用。

三大只读类型介绍

IReadOnlyCollection 表示一个只读集合的基础接口，它实现了 IEnumerable 接口，代码定义如下：

    public interface IReadOnlyCollection<out T> : IEnumerable<T>, IEnumerable
    {
        int Count { get; }
    }

IReadOnlyDictionary 表示一个字典的只读形态，它实现了基础的只读集合接口 IReadOnlyCollection, 下面的代码展示了如何将 泛型字典 只读化。

public IReadOnlyDictionary<string, string> Dictionary { get; } = new Dictionary<string, string>
        {
            { "1", "ABC" },
            { "2", "XYZ" },
            { "3", "PQR" },
        };

IReadOnlyList 表示一个列表的只读形态，值得注意的是 只读集合 只能通过 index 访问，如下代码所示：

    [DefaultMember("Item")]
    public interface IReadOnlyList<out T> : IEnumerable<T>, IEnumerable, IReadOnlyCollection<T>
    {
        T this[int index] { get; }
    }

使用 IReadOnlyList 替换 List

接下来我们看一下如何使用 IReadOnlyList 替换 List 来实现列表的只读化,考虑下面的类。

public class Author
{
   public int Id { get; set; }
   public string FirstName { get; set; }
   public string LastName { get; set; }
}

假如你想从数据库中返回 author 集合，使用如下代码：

public static List<Author> GetAuthors()
{
   return new List<Author>
   {
       new Author
       {
           Id = 1,
           FirstName = "Joydip",
           LastName = "Kanjilal"
       },
       new Author
       {
           Id = 2,
           FirstName = "Steve",
           LastName = "Smith"
       }
    };
}

为了简化，我省略了对数据库繁琐的操作，下面的代码展示了如何在 Main 方法中调用 GetAuthors() 方法。

static void Main(string[] args)
{
    var authors = GetAuthors();
    Console.Read();           
}

显而易见上面的这种 authors 集合是我们用的最多的可变集合，那现在的问题是如何阻止 authors 被修改呢？这里就可以使用 IReadOnlyList 来确保 GetAuthors() 方法返回的集合不可更变，做法就是将方法的返回值从 List<Author> 修改为 IReadOnlyList<Author>，如下代码所示。

public static IReadOnlyList<Author> GetAuthors()
{
   return new List<Author>
   {
      new Author
      {
          Id = 1,
          FirstName = "Joydip",
          LastName = "Kanjilal"
      },
      new Author
      {
          Id = 2,
          FirstName = "Steve",
          LastName = "Smith"
      }
    };
}

接下来看一下 Main 下的 authors 是否有可添加的 Add() 方法？如下图所示：

使用 IEnumberable 接口

不知道大家可否发现，现存的只读接口都继承了 IEnumberable，这就意味着 IEnumberable 也是一种只读形态，如果你只需要对集合进行迭代，那么就可以使用 IEnumberable 接口啦，如下代码所示:

public void MyMethod(IEnumerable<Author> authors)
{
  foreach (Author author in authors)
  {
      //Write your code here
  }
}

如果需求不满足，可以对 IEnumerable 继续向下转型，比如想对集合进行索引访问，那么可以转成 IReadOnlyList 接口，尽量满足 可用功能的最小化 ，改造后的代码如下：

public void MyMethod(IReadOnlyList<Author> authors)
{
  int count = authors.Count;
  for(int index = 0; index < count; index++)
  {
      var author = authors[index];
      //Write your code here
  }
}

IEnumerable 是 .NET 较早版本可用于只读集合形态的接口, 在 .NET Core 中提供了新的只读接口可用于阻止集合的修改，不过值得注意的是，这些对数据提供只读视图的接口，本质上来说也仅仅是高层的封装而已。

译文链接：https://www.infoworld.com/article/3610473/how-to-work-with-read-only-collections-in-csharp.html