c# 扩展方法奇思妙用基础篇五：Dictionary<TKey, TValue> 扩展

Dictionary<TKey, TValue> 类是常用的一个基础类，但用起来有时确不是很方便。本文逐一讨论，并使用扩展方法解决。

向字典中添加键和值

添加键和值使用 Add 方法，但很多时候，我们是不敢轻易添加的，因为 Dictionary<TKey, TValue> 不允许重复，尝试添加重复的键时 Add 方法引发 ArgumentException。

大多时候，我们都会写成以下的样子：

var dict = new Dictionary<int, string>();
// ...
// 情形一：不存在才添加
if (dict.ContainsKey(2) == false) dict.Add(2, "Banana");
// 情形二：不存在添加，存在则替换
if (dict.ContainsKey(3) == false) dict.Add(3, "Orange");
else dict[3] = "Orange";

其实，第二种情形可以写如下书写（请参见 http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/9tee9ht2.aspx）：

dict[3] = "Orange";

不过好多朋友都会对这种方式表示疑虑，不太确定这样会不会出问题。

 

不管是上面的哪种写法，用字典时最大的感觉就是担心，怕出异常，因此代码会写的很罗嗦。

我每次用字典时都这样，时间长了，实在是厌烦了，索性扩展一下，用以下两个方法来应对上面两种情形：

/// <summary>
/// 尝试将键和值添加到字典中：如果不存在，才添加；存在，不添加也不抛导常
/// </summary>
public static Dictionary<TKey, TValue> TryAdd<TKey, TValue>(this Dictionary<TKey, TValue> dict, TKey key, TValue value)
{
if (dict.ContainsKey(key) == false) dict.Add(key, value);
return dict;
}
/// <summary>
/// 将键和值添加或替换到字典中：如果不存在，则添加；存在，则替换
/// </summary>
public static Dictionary<TKey, TValue> AddOrReplace<TKey, TValue>(this Dictionary<TKey, TValue> dict, TKey key, TValue value)
{
dict[key] = value;
return dict;
}

TryAdd 和 AddOrReplace 这两个方法具有较强自我描述能力，用起来很省心，而且也简单：

dict.TryAdd(2, "Banana");
dict.AddOrReplace(3, "Orange");

或者像 Linq 或 jQuery 一样连起来写：

dict.TryAdd(1, "A")
.TryAdd(2, "B")
.AddOrReplace(3, "C")
.AddOrReplace(4, "D")
.TryAdd(5, "E");

再来看另外一个问题:

获取值

从字典中获取值通常使用如下方式：

string v = "defaultValue";
// 方式一
if (dict.ContainsKey(3)) v = dict[3];
// 方式二
bool isSuccess = dict.TryGetValue(3, out v);

使用索引的方式获取前一定先判断，否则不存在时会引发 KeyNotFoundException 异常。

我尤其讨厌第二种方式，因为采用 out 要提前声明一个变量，代码至少要两行，不够简洁。

看下 GetValue 扩展：

/// <summary>
/// 获取与指定的键相关联的值，如果没有则返回输入的默认值
/// </summary>
public static TValue GetValue<TKey, TValue>(this Dictionary<TKey, TValue> dict, TKey key, TValue defaultValue = default(TValue))
{
return dict.ContainsKey(key) ? dict[key] : defaultValue;
}

使用方便:

var v1 = dict.GetValue(2);         //不存在则返回 null
var v2 = dict.GetValue(2, "abc");  //不存在返回 ”abc“

一行代码能搞定。

批量添加

List<T> 类有个 AddRange 方法，可以不用 foreach 循环直接向当前集合加入另外一个集合：

List<string> roles = new List<string>();
roles.AddRange(new[] { "role2", "role2" });
roles.AddRange(user.GetRoles());

相当方便，可怜 Dictionary<TKey, TValue> 类没有，幸好有扩展方法：

/// <summary>
/// 向字典中批量添加键值对
/// </summary>
/// <param name="replaceExisted">如果已存在，是否替换</param>
public static Dictionary<TKey, TValue> AddRange<TKey, TValue>(this Dictionary<TKey, TValue> dict, IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>> values, bool replaceExisted)
{
foreach (var item in values)
{
if (dict.ContainsKey(item.Key) == false || replaceExisted)
dict[item.Key] = item.Value;
}
return dict;
}

使用示例：

var dict1 = new Dictionary<int, int>()
.AddOrReplace(2, 2)
.AddOrReplace(3, 3);
var dict2 = new Dictionary<int, int>()
.AddOrReplace(1, 1)
.AddOrReplace(2, 1)
.AddRange(dict1, false);

 

线程安全：

为了演示简单，本文中的代码没有考虑线程安全的问题，不宜在实际项目中直接使用！

线程安全请使用 ConcurrentDictionary<TKey, TValue> 类（.Net 4新增），参考以下文章：

ConcurrentDictionary：.NET 4.0中新的线程安全的哈希表

ConcurrentDictionary<TKey, TValue> 类

《c#扩展方法奇思妙用》系统文章从 2009 年 08 月开始写起，到现在一共有了 19 篇，欢迎阅读：

基础篇：	中文处理、string 常用扩展、byte 常用扩展、Random 扩展、Dictionary<TKey, TValue> 扩展
高级篇：	改进 Scottgu 的 "In" 扩展、Aggregate扩展其改进、Enumerable.Cast<T>应用、对扩展进行分组管理、ToString(string format) 扩展、WinForm 控件选择器、树”通用遍历器、Type类扩展
变态篇：	由Fibonacci数列引出“委托扩展”及“递推递归委托”、封装 if/else、swith/case及while、switch/case 组扩展、string 的翻身革命
性能篇[b]：[/b]	扩展方法性能初测
MVC篇：	巧用扩展方法优先级，美化所有页面TextBoxFor文本框