談?wù)凬ullable<T>的類型轉(zhuǎn)換問題
本篇文章討論可空值類型（Nullable<T>）的轉(zhuǎn)換，卻確地說(shuō)是如何將一種類型的值對(duì)象轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的可空值。這來(lái)源于今天我們的一個(gè)成員遇到的一個(gè)小問題，我經(jīng)過一些整理寫了這篇文章。雖然沒有什么技術(shù)含量可言，也希望對(duì)某些讀者帶來(lái)幫助。
一、四種典型的類型轉(zhuǎn)換方式
對(duì)于類型轉(zhuǎn)化，或者進(jìn)一步地，對(duì)于像Int、Double、DateTime、String等這些原生類型之間的轉(zhuǎn)化，我們具有四種典型的轉(zhuǎn)換方式。如果類型之間不具有隱士轉(zhuǎn)換關(guān)系存儲(chǔ)，我們可以之間通過類型轉(zhuǎn)換操作符進(jìn)行顯式轉(zhuǎn)換，比如：
- double doubleValue = 3.14159265;
- int intValue = (int)doubleValue;
第二種則是借助于Convert這個(gè)靜態(tài)類型的ChangeType或者ToXxx方法（Xxx代表轉(zhuǎn)換的目標(biāo)類型），比如：
- string literalValue = "123";
- int intValue1 = Convert.ToInt32(literalValue);
- int intValue2 = (int)Convert.ChangeType(literalValue,typeof(int));
第三種方法為創(chuàng)建TypeConverter或者它的基于具體類型的若干子類，比如StringConverter、BooleanConverter、DateTimeConverter等。在使用的時(shí)候你需要先實(shí)例化相應(yīng)的TypeConverter，然后調(diào)用相應(yīng)的類型轉(zhuǎn)換方法。比如：
- string literalValue = "1981-08-24";
- DateTimeConverter dateTypeConverter = newDateTimeConverter();
- DateTime dateTimeValue = (DateTime)dateTypeConverter.ConvertFromString(literalValue);
- literalValue = "02:40:50";
- TimeSpanConverter timeSpanConverter = new imeSpanConverter();
- TimeSpan timeSpanValue = (TimeSpan imeSpanConverter.ConvertFromString(literalValue);
***一種常見的方法用在將基于某種具體類型的格式化字符串轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的類型，我們可以調(diào)用具體類型的靜態(tài)方法Parse或者TryParse實(shí)現(xiàn)類型的轉(zhuǎn)換，比如：
- string literalValue = "1981-08-24";
- DateTime dateTimeValue1 = DateTime.Parse(literalValue); DateTime dateTimeValue2;
- if (DateTime.TryParse(literalValue, out dateTimeValue2))
- {
- //...
- }
二、當(dāng)類型轉(zhuǎn)換遭遇Nullable<T>類型
Convert幾乎實(shí)現(xiàn)所有“兼容類型”之間的轉(zhuǎn)換，也可以向Parse方法一樣解析具有合法格式的字符串。但是，如果目標(biāo)類型換成是Nullable<T>類型的時(shí)候，類型轉(zhuǎn)換將會(huì)失敗。比如我們將上面第二個(gè)例子的目標(biāo)類型從int換成int?（Nullable<Int32>）：
- string literalValue = "123";
- try
- {
- int? intValue = (int?)Convert.ChangeType(literalValue,typeof(int?));
- }
- catch (InvalidCastException ex)
- {
- Console.WriteLine(ex.Message);
- }
類型轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤消息會(huì)被輸出：
- Invalid cast from 'System.String' to 'System.Nullable`1[[System.Int32, mscorlib,
- Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089]]'
實(shí)際上，如果你調(diào)用Convert的ChangeType方法將任何類型對(duì)象轉(zhuǎn)換成Nullable<T>類型，都會(huì)拋出出InvalidCastException異常，即使你將T類型轉(zhuǎn)化成Nullable<T>。比如，我們將上面的例子中原數(shù)據(jù)類型換成int類型：
- int intValue1 = 123;
- try
- {
- int? intValue = (int?)Convert.ChangeType(intValue1,typeof(int?));
- }
- catch (InvalidCastException ex)
- {
- Console.WriteLine(ex.Message);
- }
依然會(huì)輸入類似的錯(cuò)誤信息：
- Invalid cast from 'System.Int32' to 'System.Nullable`1[[System.Int32, mscorlib,
- Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089]]'.
而實(shí)際上，T類型的對(duì)象是可以顯式或者隱式轉(zhuǎn)化成Nullable<T>對(duì)象的。也就是說(shuō)，下面代碼所表示的類型轉(zhuǎn)換是沒有問題的：
- int intValue1 = 123;
- int? intValue2 = intValue1;
- int? intValue3 = (int?)intValue1;
三、將基于Nullable<T>的類型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)在擴(kuò)展方法中
從上面的介紹我們可以得出這樣的結(jié)論：如果類型T1和T2能夠相互兼容，我們可以借助Convert將T1類型對(duì)象轉(zhuǎn)換成T2類型，然后通過顯式類型轉(zhuǎn)換進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成Nullable<T2>。我們可以通過這兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)針對(duì)于Nullable<T>類型的轉(zhuǎn)換。為了操作方便，我將此轉(zhuǎn)換邏輯寫在針對(duì)IConvertible接口的擴(kuò)展方法中：
- public static class ConvertionExtensions
- {
- public static T? ConvertTo<T>(this IConvertible convertibleValue) where T : struct
- {
- if (null == convertibleValue)
- {
- return null;
- }
- return (T?)Convert.ChangeType(convertibleValue, typeof(T));
- }
- }
借助于上面這個(gè)擴(kuò)展方法ConvertTo，對(duì)于目標(biāo)類型為Nullable<T>的轉(zhuǎn)換就顯得很簡(jiǎn)單了：
- int? intValue = "123".ConvertTo<int>();
- double? doubleValue = "123".ConvertTo<double>();
- DateTime? dateTimeValue = "1981-08-24".ConvertTo<DateTime>();
四、進(jìn)一步完善擴(kuò)展方法ConvertTo
上面定義的擴(kuò)展方法只能完成針對(duì)目標(biāo)類型為Nullable<T>的轉(zhuǎn)換。現(xiàn)在我們來(lái)進(jìn)一步完善它，讓這個(gè)方法可以實(shí)現(xiàn)任意類型之間的轉(zhuǎn)換。下面是我們新版本的ConvertTo方法的定義：
- public static T ConvertTo<T>(this IConvertible convertibleValue)
- {
- if (null == convertibleValue)
- {
- return default(T);
- }
- if (!typeof(T).IsGenericType)
- {
- return (T)Convert.ChangeType(convertibleValue, typeof(T));
- }
- else
- {
- Type genericTypeDefinition = typeof(T).GetGenericTypeDefinition();
- if (genericTypeDefinition == typeof(Nullable<>))
- {
- return (T)Convert.ChangeType(convertibleValue, Nullable.GetUnderlyingType(typeof(T)));
- }
- }
- throw new InvalidCastException(string.Format("Invalid cast from type \"{0}\" to type \"{1}\".", convertibleValue.GetType().FullName, typeof(T).FullName));
- }
在上面的方法中，我們首先需要確定目標(biāo)類型是否是Nullable<T>，這個(gè)可以通過調(diào)用Type對(duì)象的GetGenericTypeDefinition方法來(lái)判斷。如果是，則先要將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的基本類型（Nullable<T>的泛型類型）。我們可以通過調(diào)用靜態(tài)類Nullable的靜態(tài)方法GetUnderlyingType來(lái)獲得這個(gè)基本類型（Underlying Type）。有了這個(gè)完善版本的ConvertTo擴(kuò)展方法，我們就可以進(jìn)行任意的類型轉(zhuǎn)化了——不論目標(biāo)類型是可空值類型，還是非可空值類型：
- int intValue1 = "123".ConvertTo<int>();
- int? intValue2 = "123".ConvertTo<int?>();
- DateTime dateTimeValue1 = "1981-08-24".ConvertTo<DateTime>();
- DateTime? dateTimeValue2 = "1981-08-24".ConvertTo<DateTime?>();
五、談?wù)凬ullableConverter
上面談到TypeConverter這個(gè)類型，并且說(shuō)到它具有一系列針對(duì)具體數(shù)據(jù)類型的子類。其中一個(gè)子類就是NullableConverter，故名思義，這個(gè)TypeConverter專門用于Nullable<T>的類型轉(zhuǎn)換。使用該類實(shí)現(xiàn)針對(duì)可空值類型的轉(zhuǎn)換很方便，比如：
- string literalValue = "1981-08-24";
- NullableConverter converter = new NullableConverter(typeof(DateTime?));
- DateTime? dateTimevalue = (DateTime?)converter.ConvertFromString(literalValue);
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