Advantages and Disadvantages of Non-Generic Collection in CSharp

في المقال ده، هنتكلم عن مميزات وعيوب الـ Non-Generic Collections في C#. الكلام ده مش بس على ArrayList، لكنه بينطبق على كل الـ Collections اللي من النوع ده زي Stack, Queue, Hashtable، وغيرها.

Advantages of Non-Generic Collections

1. Dynamic Size

أهم ميزة في الـ Non-Generic Collections هي إن حجمها بيقدر يكبر تلقائيًا لما بنضيف عناصر جديدة.

في المثال ده، عملنا ArrayList اسمه Numbers وحددنا الـ capacity بتاعته بـ 3. رغم كدة، قدرنا نضيف 4 عناصر من غير ما يحصل أي error، لا وقت الـ compilation ولا وقت التشغيل.

using System;
using System.Collections;
 
namespace CollectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ArrayList Numbers = new ArrayList(3);
            Numbers.Add(100);
            Numbers.Add(200);
            Numbers.Add(300);
            // The collection grows automatically to accommodate the 4th element
            Numbers.Add(400);
 
            foreach (int Number in Numbers)
            {
                Console.Write(Number + "  ");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

ده بيثبت إن الـ collections دي حجمها ديناميكي ومرن. لو كنا بنستخدم array عادية، كان هيحصل runtime exception لما حاولنا نضيف العنصر الرابع.

2. Useful Methods

الميزة التانية هي إنها بتوفر methods جاهزة ومفيدة عشان نضيف ونحذف عناصر بسهولة، حتى لو من نص الـ collection، ودي حاجة صعبة جدًا في الـ Arrays العادية.

Disadvantages of Non-Generic Collections

بالرغم من المميزات دي، الـ Non-Generic Collections ليها عيوب كبيرة ومهمة.

1. Not Type-Safe

أكبر عيب في الـ Non-Generic Collections هو إنها مش Type-Safe. السبب هو إنها بتتعامل مع كل البيانات على إنها من نوع object، وده معناه إنها بتقبل أي نوع بيانات من غير تدقيق.

using System;
using System.Collections;
 
namespace CollectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ArrayList Numbers = new ArrayList(3);
            Numbers.Add(100);
            Numbers.Add(200);
            Numbers.Add(300);
            // It's possible to store a string value in a collection intended for numbers
            Numbers.Add("Hi");
 
            // This will cause a runtime error (InvalidCastException)
            // when it tries to cast "Hi" to an integer.
            foreach (int Number in Numbers)
            {
                Console.Write(Number + "  ");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

في المثال اللي فات، المفروض إن الـ ArrayList ده للأرقام، لكننا قدرنا نضيف فيه string عادي. الكود هيعمل compile من غير مشاكل، لكن وقت التشغيل، أول ما الـ foreach loop يحاول يعمل cast لكلمة “Hi” لنوع int، البرنامج هيضرب ويحصل runtime error.

2. Performance Issues: Boxing and Unboxing

المشكلة التانية الكبيرة هي إنها بتأثر على أداء البرنامج بسبب عمليات الـ Boxing and Unboxing.

لما بنضيف أي value type (زي int) جوه collection من النوع ده، بيتم تحويله تلقائيًا لنوع object (اللي هو reference type). العملية دي اسمها Boxing.

ولما بنيجي نسترجع القيمة دي، لازم نحولها تاني من object لنوعها الأصلي، والعملية دي اسمها Unboxing.

using System;
using System.Collections;
 
namespace CollectionDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ArrayList Numbers = new ArrayList(2);
            // Boxing happens here: converting value type (int) to reference type (object)
            Numbers.Add(100);
            Numbers.Add(200);
 
            // Unboxing happens here: converting object back to int for each iteration
            foreach (int Number in Numbers)
            {
                Console.Write(Number + "  ");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

العمليات دي بتضيف حمل (overhead) على البرنامج، ولو بتتعامل مع collection فيها آلاف العناصر، الأداء هيتأثر بشكل ملحوظ. عشان كده، بنحاول دايمًا نتجنب عمليات الـ Boxing و Unboxing غير الضرورية في تطبيقاتنا.

The Dilemma and The Solution

باختصار، إحنا كنا قدام مشكلة ليها طرفين:

• الـ Array: آمن من ناحية النوع (Type-Safe) بس حجمه ثابت.
• الـ Non-Generic Collections: حجمها مرن (Auto-Resizing) بس مش Type-Safe وبتعاني من مشاكل أداء.

الحل للمشكلة دي هو Generic Collections.

الـ Generic Collections بتجمع بين أفضل ما في العالمين:

• الـ Type-Safe: بتضمن إنك بتخزن نوع بيانات واحد بس.
• الـ Auto-Resizing: حجمها مرن وبيكبر ويصغر حسب الحاجة.