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Effective C# 原则41 选择DataSet而不是定义数据结构
因为两个原则，把DataSet的名声搞的不好。首先就是使用XML序列化的DataSet与其它的非.Net代码进行交互时不方便。如果在Web服务的API中使用DataSet时，在与其它没有使用.Net框架的系统进行交互时会相当困难。其次，它是一个很一般的容器。你可以通过欺骗.Net框架里的一些安全类型来错误DataSet。但在现代软件系统中，DataSet还可以解决很多常规的问题。如果你明白它的优势，避免它的缺点，你就可以扩展这个类型了。
DataSet类设计出来是为了离线使用一些存储在相关数据库里的数据。你已经知道它是用来存储DataTable的，而DataTable就是一个与数据库里的结构在行和列上进行匹配的内存表。或许你已经看到过一些关于DataSet支持在内部的表中建立关系的例子。甚至还有可能，你已经见过在DataSet里验证它所包含的数据，进行数据约束的例子。
但不仅仅是这些，DataSet还支持AcceptChanges 和RejectChanges 方法来进行事务处理，而且它们可以做为DiffGrams存储，也就是包含曾经修改过的数据。多个DataSet还可以通过合并成为一个常规的存储库。DataSet还支持视图，这就是说你可以通过标准的查询来检测数据里的部份内容。而且视图是可以建立在多个表上的。
然而，有些人想开发自己的存储结构，而不用DataSet。因DataSet是一个太一般的容器，这会在性能上有所损失。一个DataSet并不是一个强类型的存储容器，其实存储在里面的对象是一个字典。而且在里的表中的列也是字典。存储在里的元素都是以System.Object的引用形式存在。这使得我们要这样写代码：
int val = ( int )MyDataSet.Tables[ "table1" ].
Rows[ 0 ][ "total" ];
以C#强类型的观点来看，这样的结构是很麻烦的。如果你错误使用table1 或者total的类型，你就会得到一个运行时错误。访问里面的数据元素要进行强制转化。而这样的麻烦事情是与你访问里面的元素的次数成正比的，与其这样，我们还真想要一个类型化的解决方法。那就让我们来试着写一个DataSet吧，基于这一点，我们想要的是：
int val = MyDataSet.table1.Rows[ 0 ].total;
当你看明白了类型化的DataSet内部的C#实现时，就会知道这是完美的。它封装了已经存在的DataSet，而且在弱类型的访问基础上添加了强类型访问。你的用户还是可以用弱类型API。但这并不是最好的。
与它同时存在的，我会告诉你我们放弃了多少东西。我会告诉你DataSet类里面的一些功能是如何实现的，也就是在我们自己创建的自定义集合中要使用的。你可能会觉得这很困难，或者你觉得我们根本用上不同DataSet的所有功能，所以，代码并不会很长。OK，很好，我会写很长的代码。
假设你要创建一个集合，用于存储地址。每一个独立的元素必须支持数据绑定，所以你我创建一个具有下面公共属性的结构：
public struct AddressRecord
{
private string _street;
public string Street
{
get { return _street; }
set { _street = value; }
}
private string _city;
public string City
{
get { return _city; }
set { _city = value; }
}
private string _state;
public string State
{
get { return _state; }
set { _state = value; }
}
private string _zip;
public string Zip
{
get { return _zip; }
set { _zip = value; }
}
}
下面，你要创建这个集合。因为我们要类型安全的集合，所以我们要从CollectionsBase派生：
public class AddressList : CollectionBase
{
}
CollectionBase 支持IList 接口，所以你可以使用它来进行数据绑定。现在，你就发现了你的第一个问题：如果地址为空，你的所有数据绑定行就失败了。而这在DataSet里是不会发生的。数据绑定是由基于反射的迟后绑定代码组成的。控件使用反射来加载列表里的第一个元素，然后使用反射来决定它的类型以及这个类型上的所有成员属性。这就是为什么DataGrid可以知道什么列要添加。它会在集合中的第一个元素上发现所有的公共属性，然后显示他们。当集合为空时，这就不能工作了。你有两种可能来解决这个问题。第一个方法有点丑，但是一个简单的方法：那就是不充许有空列表存在。第二个好一些，但要花点时间：那就是实现ITypedList 接口。ITypedList 接口提供了两个方法来描述集合中的类型。GetListName 返回一个可读的字符串来描述这个列表。GetItemProperties 则返回PropertyDescriptors 列表，这是用于描述每个属性的，它要格式化在表格里的：
public class AddressList : CollectionBase
{
public string GetListName(
PropertyDescriptor[ ] listAccessors )
{
return "AddressList";
}
public PropertyDescriptorCollection
GetItemProperties(
PropertyDescriptor[ ] listAccessors)
{
Type t = typeof( AddressRecord );
return TypeDescriptor.GetProperties( t );
}
}
这稍微好一点了，现在你你已经有一个集合可以支持简单的数据绑定了。尽管，你失去了很多功能。下一步就是要实现数据对事务的支持。如果你使用过DataSet，你的用户可以通过按Esc键来取消DataGrid中一行上所有的修改。例如，一个用户可能输入了错误的城市，按了Esc，这时就要原来的值恢复过来。DataGrid同样还支持错误提示。你可以添加一个ColumnChanged 事件来处理实际列上的验证原则。例如，州的区号必须是两个字母的缩写。使用框架里的DataSet，可以这样写代码：
ds.Tables[ "Addresses" ].ColumnChanged +=new
DataColumnChangeEventHandler( ds_ColumnChanged );
private void ds_ColumnChanged( object sender,
DataColumnChangeEventArgs e )
{
if ( e.Column.ColumnName == "State" )
{
string newVal = e.ProposedValue.ToString( );
if ( newVal.Length != 2 )
{
e.Row.SetColumnError( e.Column,
"State abbreviation must be two letters" );
e.Row.RowError = "Error on State";
}
else
{
e.Row.SetColumnError( e.Column,
"" );
e.Row.RowError = "";
}
}
}
为了在我们自己定义的集合上也实现这样的概念，我们很要做点工作。你要修改你的AddressRecord 结构来支持两个新的接口，IEditableObject 和IDataErrorInfo。IEditableObject 为你的类型提供了对事务的支持。IDataErrorInfo 提供了常规的错误处理。为了支持事务，你必须修改你的数据存储来提供你自己的回滚功能。你可能在多个列上有错误，因此你的存储必须包含一个包含了每个列的错误集合。这是一个为AddressRecord做的更新的列表：
public class AddressRecord : IEditableObject, IDataErrorInfo
{
private struct AddressRecordData
{
public string street;
public string city;
public string state;
public string zip;
}
private AddressRecordData permanentRecord;
private AddressRecordData tempRecord;
private bool _inEdit = false;
private IList _container;
private Hashtable errors = new Hashtable();
public AddressRecord( AddressList container )
{
_container = container;
}
public string Street
{
get
{
return ( _inEdit ) ? tempRecord.street :
permanentRecord.street;
}
set
{
if ( value.Length == 0 )
errors[ "Street" ] = "Street cannot be empty";
else
{
errors.Remove( "Street" );
}
if ( _inEdit )
tempRecord.street = value;
else
{
permanentRecord.street = value;
int index = _container.IndexOf( this );
_container[ index ] = this;
}
}
}
public string City
{
get
{
return ( _inEdit ) ? tempRecord.city :
permanentRecord.city;
}
set
{
if ( value.Length == 0 )
errors[ "City" ] = "City cannot be empty";
else
{
errors.Remove( "City" );
}
if ( _inEdit )
tempRecord.city = value;
else
{
permanentRecord.city = value;
int index = _container.IndexOf( this );
_container[ index ] = this;
}
}
}
public string State
{
get
{
return ( _inEdit ) ? tempRecord.state :
permanentRecord.state;
}
set
{
if ( value.Length == 0 )
errors[ "State" ] = "City cannot be empty";
else
{
errors.Remove( "State" );
}
if ( _inEdit )
tempRecord.state = value;
else
{
permanentRecord.state = value;
int index = _container.IndexOf( this );
_container[ index ] = this;
}
}
}
public string Zip
{
get
{
return ( _inEdit ) ? tempRecord.zip :
permanentRecord.zip;
}
set
{
if ( value.Length == 0 )
errors["Zip"] = "Zip cannot be empty";
else
{
errors.Remove ( "Zip" );
}
if ( _inEdit )
tempRecord.zip = value;
else
{
permanentRecord.zip = value;
int index = _container.IndexOf( this );
_container[ index ] = this;
}
}
}
public void BeginEdit( )
{
if ( ( ! _inEdit ) && ( errors.Count == 0 ) )
tempRecord = permanentRecord;
_inEdit = true;
}
public void EndEdit( )
{
// Can't end editing if there are errors:
if ( errors.Count > 0 )
return;
if ( _inEdit )
permanentRecord = tempRecord;
_inEdit = false;
}
public void CancelEdit( )
{
errors.Clear( );
_inEdit = false;
}
public string this[string columnName]
{
get
{
string val = errors[ columnName ] as string;
if ( val != null )
return val;
else
return null;
}
}
public string Error
{
get
{
if ( errors.Count > 0 )
{
System.Text.StringBuilder errString = new
System.Text.StringBuilder();
foreach ( string s in errors.Keys )
{
errString.Append( s );
errString.Append( ", " );
}
errString.Append( "Have errors" );
return errString.ToString( );
}
else
return "";
}
}
}
花了几页的代码来支持一些已经在DataSet里实现的了的功能。实际上，这还不能像DataSet那样恰当的工作。例如，交互式的添加一个新记录到集合中，以及支持事务所要求的BeginEdit, CancelEdit, 和EndEdit等。 你要在CancelEdit 调用时检测一个新的对象而不是一个已经修改了的对象。CancelEdit 必须从集合上移除这个新的对象，该对象应该是上次调用BeginEdit时创建的。对于AddressRecord 来说，还有很多修改要完成，而且一对事件还要添加到AddressList 类上。
最后，就是这个IBindingList接口。这个接口至少包含了20个方法和属性，用于控件查询列表上的功能描述。你必须为只读列表实现IBindingList 或者交互排序，或者支持搜索。在你取得内容之前就陷于层次关系和导航关系中了。我也不准备为上面所有的代码添加任何例子了。
几页过后，再问问你自己，还准备创建你自己的特殊集合吗？或者你想使用一个DataSet吗？除非你的集合是一个基于某些算法，对性能要求严格的集合，或者必须有轻便的格式，就要使用自己的DataSet，特别是类型化的DataSet。这将花去你大量的时间，是的，你可以争辩说DataSet并不是一个基于面向对象设计的最好的例子。类型化的DataSet甚至会破坏更多的规则。但，使用它所产生的代码开发效率，比起自己手写更优美的代码所花的时间，这只是其中一小部份。
int val = MyDataSet.table1.Rows[ 0 ].total;
当你看明白了类型化的DataSet内部的C#实现时，就会知道这是完美的。它封装了已经存在的DataSet，而且在弱类型的访问基础上添加了强类型访问。你的用户还是可以用弱类型API。但这并不是最好的。
与它同时存在的，我会告诉你我们放弃了多少东西。我会告诉你DataSet类里面的一些功能是如何实现的，也就是在我们自己创建的自定义集合中要使用的。你可能会觉得这很困难，或者你觉得我们根本用上不同DataSet的所有功能，所以，代码并不会很长。OK，很好，我会写很长的代码。
假设你要创建一个集合，用于存储地址。每一个独立的元素必须支持数据绑定，所以你我创建一个具有下面公共属性的结构：
public struct AddressRecord
{
private string _street;
public string Street
{
get { return _street; }
set { _street = value; }
}
private string _city;
public string City
{
get { return _city; }
set { _city = value; }
}
private string _state;
public string State
{
get { return _state; }
set { _state = value; }
}
private string _zip;
public string Zip
{
get { return _zip; }
set { _zip = value; }
}
}
下面，你要创建这个集合。因为我们要类型安全的集合，所以我们要从CollectionsBase派生：
public class AddressList : CollectionBase
{
}
CollectionBase 支持IList 接口，所以你可以使用它来进行数据绑定。现在，你就发现了你的第一个问题：如果地址为空，你的所有数据绑定行就失败了。而这在DataSet里是不会发生的。数据绑定是由基于反射的迟后绑定代码组成的。控件使用反射来加载列表里的第一个元素，然后使用反射来决定它的类型以及这个类型上的所有成员属性。这就是为什么DataGrid可以知道什么列要添加。它会在集合中的第一个元素上发现所有的公共属性，然后显示他们。当集合为空时，这就不能工作了。你有两种可能来解决这个问题。第一个方法有点丑，但是一个简单的方法：那就是不充许有空列表存在。第二个好一些，但要花点时间：那就是实现ITypedList 接口。ITypedList 接口提供了两个方法来描述集合中的类型。GetListName 返回一个可读的字符串来描述这个列表。GetItemProperties 则返回PropertyDescriptors 列表，这是用于描述每个属性的，它要格式化在表格里的：
