为何C#的List<T>要实现IReadOnlyCollection<T>接口？

我查阅文档发现，.NET Framework 在v4.0到v4.5版本之间，List<T>开始实现IReadOnlyCollection<T>接口。该接口的描述是：

表示一个强类型的只读元素集合。

但List<T>的元素明明可以修改，这让我困惑——显然我误解了这里“只读集合”的含义，同时也需要区分ReadOnlyCollection<T>和后续引入的不可变列表类型的差异。

1. IReadOnlyCollection<T>的“只读”含义 #

IReadOnlyCollection<T>的“只读”是接口层面的访问限制：这个接口仅定义了读取集合的成员（比如Count属性、支持遍历的方法），没有暴露任何修改集合结构（添加、删除元素）的方法。

• 当你把List<T>实例赋值给IReadOnlyCollection<T>类型的变量时，你只能通过这个变量读取集合，无法调用Add、Remove等修改方法；但如果持有原始的List<T>引用，依然可以修改集合。
• 简单说，它限制的是通过该接口的访问权限，而非集合本身的可变性。

2. ReadOnlyCollection<T>的特性 #

ReadOnlyCollection<T>是包装器层面的只读：它是一个包装了基础集合的容器，自身没有提供任何修改集合结构的方法。

只读集合只是一个带有防止修改集合的包装器的集合；因此，如果对基础集合进行更改，只读集合会反映这些更改。

• 你无法通过ReadOnlyCollection<T>的实例直接添加、删除元素，但如果能拿到它包装的基础集合（比如List<T>），修改基础集合后，ReadOnlyCollection<T>的内容也会跟着变化。

3. 真正的不可变集合类型 #

后续.NET版本引入的不可变类型，才是完全不可变的集合：

• IImmutableList<T>接口：定义了不可变列表的规范，在.NET 6中引入。
• ImmutableList<T>类：当你向它添加或移除项时，会创建一个包含修改后内容的新列表副本，原始列表保持完全不变。
• ImmutableArray<T>结构体：另一种不可变集合实现，相比ImmutableList<T>在某些场景下有更好的性能。

这些不可变类型的核心是：一旦创建，原始集合的任何部分都不会被修改，所有修改操作都返回新的集合实例。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者alelom