C# 问答 02：泛型、集合与 LINQ

结论： 类型参数保留具体类型契约，值类型无需先转 object

原因： 编译器可检查成员和转换，运行时也能为值类型实例化合适代码

边界： 接口转换、反射和非泛型 API 仍可能装箱

结论： 约束决定泛型体内可合法调用的成员并限制类型实参

原因： 它参与编译期类型检查和部分运行时构造验证

边界： notnull 等约束主要影响可空诊断，不自动注入业务校验

结论： 只输出 T 的接口可协变，只输入 T 的接口可逆变

原因： IEnumerable<Dog> 可视为 IEnumerable<Animal>，IComparer<Animal> 可用于比较 Dog

边界： 型变仅适用于引用类型构造，List<T> 本身保持不变

结论： 只承诺可枚举，不承诺计数、索引、可重复或无副作用

原因： API 若需多次遍历应物化或提高参数契约

边界： 不要未经确认调用 Count 后再枚举远程或一次性序列

结论： 不保证，只限制当前引用的写操作

原因： 底层 List 仍可能被其他持有者修改

边界： 需要稳定快照应复制到数组或使用不可变集合

结论： 预估 Capacity 可减少扩容和数组复制

原因： 容量不是 Count，过度预留会浪费内存

边界： 只在已知规模和热点数据下设置，不要机械调大

结论： 键入表后若哈希或相等字段改变，所在桶与新哈希不一致

原因： 查询、删除可能再也找不到该键

边界： 可变对象可作为键，但参与相等的状态必须在驻留期稳定

结论： 协议和标识符常用 Ordinal 或 OrdinalIgnoreCase，用户语言文本按具体文化

原因： 比较器同时影响相等和哈希

边界： 不要依赖当前文化作为跨机器持久标识规则

结论： 高频成员测试、去重和集合运算

原因： 平均 O(1) 依赖良好哈希，不提供业务顺序保证

边界： 需要稳定展示顺序时另存顺序或选择有序结构

结论： 不能，它只保证自身单个或文档声明的复合操作线程安全

原因： 跨多个集合和业务状态的不变量仍需同步

边界： 优先使用 GetOrAdd、AddOrUpdate 等原子 API，注意工厂可能执行多次

结论： 修改返回新版本，旧快照可安全共享

原因： 结构共享降低复制但不是零成本

边界： 批量构建用 Builder，极高频只读可考虑 Frozen 集合

结论： 可流式组合并避免不需要的工作，但每次枚举会重新执行查询

原因： 源变化、副作用和重复 I/O 会影响结果

边界： 在系统边界明确决定保持流式还是 ToList 快照

结论： 按语义选最弱操作，只问存在用 Any，只取首项用 First

原因： Count 对无快速计数接口的源可能完整遍历

边界： 不要为了一个元素把整个序列 ToList

结论： First 验证至少一个，Single 还验证不超过一个

原因： Single 能表达数据库唯一性假设但可能额外读取

边界： OrDefault 版本还要处理 default 是合法值的歧义

结论： Enumerable.GroupBy 通常先读取完整源并构建分组查找

原因： 高基数或无限流会导致高内存或无法产出

边界： 流式分组需要输入有序并使用专门算法或数据库聚合

结论： Join 产生内连接平面结果，GroupJoin 为每个外部元素提供匹配组

原因： 左外连接可在 GroupJoin 后 DefaultIfEmpty

边界： 选择取决于结果形状而不只是 SQL 名称

结论： 识别闭包、迭代器、接口枚举和物化，使用静态 Lambda 或直接循环验证热点

原因： 可读性通常优先，优化必须有基准

边界： 不要假设所有 LINQ 都慢，也不要无条件重写

结论： Span 是 ref struct，引用安全不允许逃逸到普通堆对象

原因： 它可能指向栈或可移动内存，生命周期必须静态受控

边界： 长期持有改用 Memory<T> 或明确所有权的数组

结论： 租借者独占使用有效区间并在最后使用后归还

原因： 返回数组可能更大且含旧数据，敏感内容需清理

边界： 异步操作完成前不能归还，归还后不能继续访问

结论： 说明调用方能否修改、是否复制、是否缓存和枚举成本

原因： 接口只描述操作面，不能替代生命周期文档

边界： 公共边界可返回快照，内部热点可用租借缓冲并明确释放