8. Интерфейсы стандартных коллекций

Платформа .NET включает большой набор типов для предоставления стандартных коллекций ‑ списков, множеств, словарей. Эти типы можно разделить на несколько категорий: базовые интерфейсы и вспомогательные классы, классы для коллекций-списков и словарей, набор классов для построения собственных коллекций. Типы сгруппированы в несколько пространств имён:

• System.Collections – содержит типы, в которых элемент коллекции представлен как object (слаботипизированные коллекции).

• System.Collections.Specialized – специальные коллекции.

• System.Collections.Generic – универсальные классы и интерфейсы коллекций.

• System.Collections.ObjectModel – базовые и вспомогательные типы, которые могут применяться для построения пользовательских коллекций.

Опишем набор интерфейсов, реализуемых практически всеми типами коллекций. Основу набора составляют интерфейсы IEnumerable<T> и IEnumerable. Эти интерфейсы подробно рассматривались в предыдущем параграфе. Они отражают фундаментальное свойство любой коллекции – возможность перечислить её элементы. Слаботипизированные словари реализуют интерфейс IDictionaryEnumerator для перебора своих пар «ключ-значение» (DictionaryEntry – это вспомогательная структура, у которой определены свойства Key и Value).

public interface IDictionaryEnumerator : IEnumerator

{

DictionaryEntry Entry { get; }

object Key { get; }

object Value { get; }

}

ICollection – это интерфейс для коллекций, запоминающих число хранимых элементов. Интерфейс определяет свойство Count, а также метод для копирования коллекции в массив и свойства для синхронизации коллекции при многопоточном использовании.

public interface ICollection : IEnumerable

{

// метод

void CopyTo(Array array, int index);

// свойства

int Count { get; }

bool IsSynchronized { get; }

object SyncRoot { get; }

}

Универсальный интерфейс ICollection<T> также поддерживает свойство для количества элементов. Кроме этого, он предоставляет методы для добавления и удаления элементов, копирования элементов в массив, поиска элемента.

public interface ICollection<T> : IEnumerable<T>

{

// методы

void Add(T item);

void Clear();

bool Contains(T item);

void CopyTo(T[] array, int arrayIndex);

bool Remove(T item);

// свойства

int Count { get; }

bool IsReadOnly { get; }

}

Интерфейс IList описывает набор данных, которые проецируются на массив. Дополнительно к функциональности, унаследованной от IEnumerable и ICollection, интерфейс IList позволяет обращаться к элементу по индексу, добавлять, удалять и искать элементы.

public interface IList : ICollection

{

// методы

int Add(object value);

void Clear();

bool Contains(object value);

int IndexOf(object value);

void Insert(int index, object value);

void Remove(object value);

void RemoveAt(int index);

// свойства

bool IsFixedSize { get; }

bool IsReadOnly { get; }

object this[int index] { get; set; }

}

Возможности интерфейса IList<T> тождественны возможностям IList.

public interface IList<T> : ICollection<T>

{

// методы

int IndexOf(T item);

void Insert(int index, T item);

void RemoveAt(int index);

// свойство

T this[int index] { get; set; }

}

Интерфейсы IDictionary и IDictionary<TKey, TValue> определяют протокол взаимодействия для коллекций-словарей (KeyValuePair<TKey, TValue> ‑ это вспомогательная структура, у которой определены свойства Key и Value).

public interface IDictionary : ICollection

{

// методы

void Add(object key, object value);

void Clear();

bool Contains(object key);

IDictionaryEnumerator GetEnumerator();

void Remove(object key);

// свойства

bool IsFixedSize { get; }

bool IsReadOnly { get; }

object this[object key] { get; set; }

ICollection Keys { get; } // все ключи словаря

ICollection Values { get; } // все значения словаря

}

public interface IDictionary<TKey, TValue> :

ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>

{

// методы

void Add(TKey key, TValue value);

bool ContainsKey(TKey key);

bool Remove(TKey key);

bool TryGetValue(TKey key, out TValue value);

// свойства

TValue this[TKey key] { get; set; }

ICollection<TKey> Keys { get; }

ICollection<TValue> Values { get; }

}

Для работы с коллекциями-множествами предназначен интерфейс ISet<T>. Его набор методов отражает типичные операции для множеств.

public interface ISet<T> : ICollection<T>

{

bool Add(T item);

void ExceptWith(IEnumerable<T> other);

void IntersectWith(IEnumerable<T> other);

bool IsProperSubsetOf(IEnumerable<T> other);

bool IsProperSupersetOf(IEnumerable<T> other);

bool IsSubsetOf(IEnumerable<T> other);

bool IsSupersetOf(IEnumerable<T> other);

bool Overlaps(IEnumerable<T> other);

bool SetEquals(IEnumerable<T> other);

void SymmetricExceptWith(IEnumerable<T> other);

void UnionWith(IEnumerable<T> other);

}