C#类型转换之自定义隐式转换和显式转换
作者:过千帆
前言
有时我们会遇到这么一种情况:在json数据里,数组里的数据类型不一致,导致我们不能直接反序列化为目标类型。最终我们只能反序列化为JObject类型,然后通过字符串取值的方式来取出数据。
下面介绍一种新方式:通过自定义隐式转换,把不一样的数据类型反序列化为一样的数据类型。
基础知识
类型转换有2种:隐式转换和显式转换。但是,不管是隐式转换,还是显式转换,都是生成了一个新对象返回的。改变新对象的属性,不会影响老对象!(dynamic对象除外,详情搜索dynamic动态类型。)
自定义隐式/显式转换的方法需要用到几个关键字:implicit
(隐式转换)、explicit
(显式转换)、operator(操作符)。更多的注意点见下:
- 方法必須是static
- 使用
implicit
或explicit
- 搭配
operator
(此也是c#關鍵字,可在類別或結構宣告內多載內建運算子或提供使用者定義的轉換) - 返回值为要转换为的目标类型,但不要在方法上声明,方法名为目标类型。注意:返回值不一定是本类类型。本类型和其他类型之间可以互相转换,只要定义转换方法就行。
- 参数为原始类型,方法名为目标类型
- 类A到类B的类型转换定义不能在类C中进行(即2个类的转换不能在第3个类中定义),否则会报错:用户定义的转换必须是转换成封闭类型,或者从封闭类型转换。具体查看后面的用户定义的转换必须是转换成封闭类型,或者从封闭类型转换
- 不能被
virtual
/override
修饰(不能“覆盖”运算符,因为它们是静态的。)Overriding implicit operators in C#
示例代码
//================定义类型和方法================ class Robot { public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } public Robot(int id, string name) { Id = id; Name = name; } #region 其他类型->本类 //隐式转换 public static implicit operator Robot(string name) { return new Robot(101, name); } //显式转换 public static explicit operator Robot(int id) { return new Robot(id, "miku"); } #endregion #region 本类->其他类型 //隐式转换 public static implicit operator string(Robot robot) { return robot.Name; } //显式转换 public static explicit operator int(Robot robot) { return robot.Id; } #endregion } //================测试代码================ #region 其他类型->本类 string gumiStr = "gumi"; Robot gumi001 = gumiStr; //隐式转换 Console.WriteLine("隐式转换:gumi001 : {0}", JsonConvert.SerializeObject(gumi001)); int lukaId = 1004; Robot luka001 = (Robot)lukaId; //显式转换 Console.WriteLine("显式转换:luka001 : {0}", JsonConvert.SerializeObject(luka001)); #endregion #region 其他类型->本类 Robot miku001 = new Robot(1001, "miku10001"); //隐式转换 string mikuName = miku001; //显式转换 int mikuId = (int)miku001; Console.WriteLine("隐式转换:miku001 Name: {0}", mikuName); Console.WriteLine("显式转换:miku001 Id: {0}", mikuId); #endregion
输出结果如下:
隐式转换:gumi001 : {"Id":101,"Name":"gumi"}
显式转换:luka001 : {"Id":1004,"Name":"miku"}
隐式转换:miku001 Name: miku10001
显式转换:miku001 Id: 1001
实际应用
问题
[1,[[2,2],[2,2],[2,2],[2,2]]]
这样一个字符串,如何可以反序列化成一个对象?(如何定义这个类?)
答案
using System; using System.Linq; using System.Collections.Generic; using Newtonsoft.Json; using Newtonsoft.Json.Linq; public class Program { public static void Main() { var json = "[1,[[2,2],[2,2],[2,2],[2,2]]]"; var root = JsonConvert.DeserializeObject<Root>(json); foreach(var ele in root) { if(ele.SingleValue.HasValue) {//有值,原始数据为 1 Console.WriteLine(ele.SingleValue.Value); }else {//原始数据为 二维数组 Console.WriteLine(string.Join(" ",ele.Select(x=>string.Join(",",x)))); } } Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(root)); } } class Root : List<Element> { } [JsonConverter(typeof(CConverter))] class Element : List<List<long>> { //该属性,存放 1 。后续可以通过判断该属性是否有值来得知原始数据的情况 public long? SingleValue { get; set; } //遇到 1 ,隐式转换为 该类型,其中 1 被存放到SingleValue属性 public static implicit operator Element(long d) { return new Element { SingleValue = d }; } } public class CConverter : JsonConverter { public override bool CanConvert(Type objectType) { return (objectType == typeof(Element)); } public override bool CanRead { get { return false; } } public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer) { throw new NotImplementedException(); } public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer) { var ele = value as Element; var token = ele.SingleValue.HasValue ? JToken.FromObject(ele.SingleValue.Value) : JToken.FromObject(ele.ToList()); token.WriteTo(writer); } public override bool CanWrite { get { return true; } } }
报错
用户定义的转换必须是转换成封闭类型,或者从封闭类型转换
这个错误,与封闭类型无关。
是因为有这个限制:类A到类B的类型转换定义不能在类C中进行(即2个类的转换不能在第3个类中定义)
所以对于目标类型是集合类List<T>
,我们无法直接定义到它的转换。不过,有2个迂回的方法:
- 创建个类继承自集合类
List<T>
,定义到这个子类的转换。上面实际应用中的代码就是这样做的:class Element : List<List<long>>
- 创建
T1
到T2
的自定义转换,使用时逐个转换:list.Select(p=>(B)p).ToList()
。
其他
应用和设计
在定義類別時,如果有需要,就可以使用這兩個關鍵字來提供類別一些額外的功能
但在使用時也必須考慮設計上是否合理
例如當兩類別有相關性時是否該提取出父类或是接口來使用,而不是為了方便做了一堆轉換,導致程式撰寫與維護上的困難。
读音
- 隐式转换:
implicit
[ɪmˈplɪsɪt] adj.不言明[含蓄]的; 无疑问的,绝对的; 成为一部份的; 内含的; - 显式转换:
explicit
[ɪkˈsplɪsɪt] adj.明确的,清楚的; 直言的; 详述的; 不隐瞒的;
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