C#中的 IList, ICollection ,IEnumerable 和 IEnumerator

IList, ICollection ,IEnumerable 很显然，这些都是集合接口的定义，先看看定义：

 // 摘要:
     //     表示可按照索引单独访问的对象的非泛型集合。
     [ComVisible(true)]
     public interface IList : ICollection, IEnumerable
     {
 
         bool IsFixedSize { get; }
 
         bool IsReadOnly { get; }
 
         object this[int index] { get; set; }
 
         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);
     }

IList

 // 摘要:
     //     定义所有非泛型集合的大小、枚举数和同步方法。
     [ComVisible(true)]
     public interface ICollection : IEnumerable
     {
         int Count { get; }
 
         bool IsSynchronized { get; }
 
         object SyncRoot { get; }
 
           void CopyTo(Array array, int index);
     }

ICollection

 // 摘要:
     //     公开枚举数，该枚举数支持在非泛型集合上进行简单迭代。
     [ComVisible(true)]
     [Guid("496B0ABE-CDEE-11d3-88E8-00902754C43A")]
     public interface IEnumerable
     {
         // 摘要:
         //     返回一个循环访问集合的枚举数。
         //
         // 返回结果:
         //     一个可用于循环访问集合的 System.Collections.IEnumerator 对象。
         [DispId(-)]
         IEnumerator GetEnumerator();
     }

IEnumerable

可以看出，所有集合接口的祖宗是IEnumerable

此接口只有一个方法 GetEnumerator()。是为了实现迭代器模式设计的接口。所有继承了IEnumerable的类，要使用foreach迭代器时，就需要使用该方法。因此也只有实现了该接口的类才可以使用foreach。

     ICollection继承自IEnumerable，IList继承自ICollection

这两个接口都是为了给集合提供一些公用的方法。只是分了两个层次，IList比ICollection多几个方法，增加，移除成员。可以简单理解为：ICollection主要针对静态集合；IList主要针对动态集合。

IList 是 ICollection 接口的子代，并且是所有非泛型列表的基接口。IList 实现有三种类别：只读、固定大小和可变大小。无法修改只读 IList。固定大小的 IList 不允许添加或移除元素，但允许修改现有元素。可变大小的 IList 允许添加、移除和修改元素 (IList中的 IsFixedSize { get; }  和  bool IsReadOnly { get; })

　　IList,ICollection,IEnumerable 在命名空间System.Collections中。

关于System.Collections空间

System.Collections命名空间包含可使用的集合类和相关的接口，提供了集合的基本功能。

该命名空间下的.NET非泛型集合类如下所示：

      — System.Collections.ArrayList：数组集合类，使用大小可按动态增加的数组实现Ilist接口。 

      — System.Collections.BitArray：布尔集合类，管理位值的压缩数组，该值为布尔值。

      — System.Collections.Queue：队列，表示对象的先进先出集合。

      — System.Collections.Stack：堆栈，表示对象的简单的后进先出集合。

      — System.Collections.Hashtable：哈希表，表示键/值对的集合，这些键/值对根据键的哈希代码进行组织

      — System.Collections.SortedList：排序集合类，表示键/值对的集合，这些键和值按键排序并可按键和索引访问。

该命名空间下的.NET非泛型接口如下所示：

      — System.Collections.ICollection：（继承于IEnumerable）定义所有集合的大小，枚举器和同步方法，可以获取集合中项的个数，并能把项复制到一个简单的数组类型中。

      — System.Collections.IComparer：比较两个对象的方法

      — System.Collections.IList：(继承于IEnumerable 和 ICollection)表示可按照索引单独访问一组对象,提供集合的项列表，并可以访问这些项。

      — System.Collections.IDictionary：（继承于IEnumerable 和 ICollection）表示键/值对的集合

      — System.Collections.IDictionaryEnumerator：枚举字典的元素

      — System.Collections.IEnumerator：支持在集合上进行简单迭代，可以迭代集合中的项。支持在非泛型集合进行简单迭代。

　　IList<T>,ICollection<T>,IEnumerable<T> 在System.Collections.Generic 命名空间中。

                System.Collections.Generic是.net中的泛型集合　

　   IList<T>,ICollection<T>,IEnumerable<T> 是2.0引入泛型以后新增的。主要是提高重用性与类型安全。
　　IEnumerable<T>继承自IEnumerable，ICollection<T>继承自IEnumerable<T>，List<T>继承自ICollection<T>
　　因此可以完全使用泛型接口，而放弃使用ICollection和IList。泛型接口提供了更好的类型安全和编译时的检验。
      补充：　　IEnumerable<T>和IEnumerable都只有一个方法。ICollection<T>和ICollection的结构是不一样的。ICollection<T>比ICollection多几个方法。它包含了几个IList中的几个方法。也许是对以前的改进。

    IEnumerable 和 IEnumerator

     // 摘要:
     //     支持对非泛型集合的简单迭代。
     [ComVisible(true)]
     [Guid("496B0ABF-CDEE-11d3-88E8-00902754C43A")]
     public interface IEnumerator
     {
         // 摘要:
         //     获取集合中的当前元素。
         //
         // 返回结果:
         //     集合中的当前元素。
         object Current { get; }
 
         // 摘要:
         //     将枚举数推进到集合的下一个元素。
         //
         // 返回结果:
         //     如果枚举数成功地推进到下一个元素，则为 true；如果枚举数越过集合的结尾，则为 false。
         //
         // 异常:
         //   System.InvalidOperationException:
         //     在创建了枚举数后集合被修改了。
         bool MoveNext();
         //
         // 摘要:
         //     将枚举数设置为其初始位置，该位置位于集合中第一个元素之前。
         //
         // 异常:
         //   System.InvalidOperationException:
         //     在创建了枚举数后集合被修改了。
         void Reset();
     }

IEnumerator

如果一个类实现了IEnumerator，也就是实现Current属性，MoveNext方法，Reset方法。只要实现这些方法，这个类就可以用foreach这种语法了。

IEnumerable接口主要实现了GetEnumerator方法，该方法返回一个IEnumerator。一个类实现IEnumerable接口后，调用foreach语法的时候，会自动的调用GetEnumerator方法，然后在这个IEnumerator中遍历。  所以只要实现两者之中任意一个接口，就可以用foreach语法了。但是本质上都是对IEnumerator做foreach，只是一个是直接，一个是间接。

代码说明：

　　比如类Test，实现了IEnumerable，那么下面的代码

　　　　foreach (Test  t  in ts)

　　　　{     ... }

　　说明代码就功能上等同于下面的代码

　　　　IEnumerator td= ts.GetEnumerator();

　　　　while (td.MoveNext())

　　　　{

　　　　　　t = (Foo)td.Current()

　　　　　　...

　　　　}

　　如果一个类，同时实现了IEnumerator<T>,IEnumerable<T>，那么就是糟糕的设计 因为用foreach语法的时候，会先调用IEnumerable的GetEnumerator方法。

接口类型作为返回类型

　　IList<T> 和List<T>

　　首先IList 泛型接口是 ICollection 泛型接口的子代，并且是所有泛型列表的基接口。
　　它仅仅是所有泛型类型的接口，并没有太多方法可以方便实用，如果仅仅是作为集合数据的承载体，确实，IList可以胜任。
　　不过，更多的时候，我们要对集合数据进行处理，从中筛选数据或者排序。这个时候IList就爱莫能助了。
　　1、当你只想使用接口的方法时,ILis<>这种方式比较好.他不获取实现这个接口的类的其他方法和字段，有效的节省空间．（既然子类是继承父类的子类又有自己的属性和方法，那么子类NEW出来后这些都应该有而且必须有的，不论放在父类的变量里面还是自身类型的变量里面，不然的话向上转型后再向下转型数据就会丢失喽，太可怕了！）
　　2、IList <>是个接口,定义了一些操作方法这些方法要你自己去实现，List <>是泛型类,它已经实现了IList <>定义的那些方法
　　IList ilist=new List ();
　　List list=new List ();
　　这两行代码，从操作上来看，实际上都是创建了一个List对象的实例，也就是说，他们的操作没有区别。
　　只是用于保存这个操作的返回值变量类型不一样而已。
　　那么，我们可以这么理解，这两行代码的目的不一样。
　　List List11 =new List ();
　　是想创建一个List，而且需要使用到List的功能，进行相关操作。
　　而IList IList11 =new List ();
　　只是想创建一个基于接口IList的对象的实例，只是这个接口是由List实现的。所以它只是希望使用到IList接口规定的功能而已。

　　如果一个方法的返回值是IEnumerable<T> ,必须在方法后面使用.ToList（）方法才能得到一个集合数据

　　 　List<XElement> grandchildElements = xlsElement.XPathSelectElements("//model").ToList();

　　使用.ToArray()方法，就会创建一个数组数据

　　　　XElement[] elements = xlsElement.Descendants(nodeName).ToArray();

　　集合数据要用foreach来遍历，而数组数据可以使用下标操作。