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1、为什么需要扩展方法
.NET3.5给我们提供了扩展方法的概念,它的功能是在不修改要添加类型的原有结构时,允许你为类或结构添加新方法。 思考:那么究竟为什么需要扩展方法呢,为什么不直接修改原有类型呢? 首先,假设我们的项目中有一个类,后来过了一段时间,我们明确的知道需要为该类添加一个新功能,考虑这个需求有两个解决办法: (1)直接修改当前类的定义 这样做的缺点是,破坏向后的兼容性,可能以前使用的旧代码无法通过编译。比如说旧代码使用了一个Methed(int,int)的方法,但是为了满足新功能我们现在修改成了Methed(int,int,int),多增加了一个参数,这样原有的旧代码就无法通过编译。 (2)以当前类为基类进行派生,在子类中进行实现 这样做也有缺点,那就是假如功能需要修改时,我们需要维护两个地方,一个是父类,一个是子类,增加了代码维护工作量 这时,新的特性扩展方法解决了以上两个问题,并且还解决了当有些类的实现是第三方的,我们无法修改源代码情况下,以及某些类是不可继承的,无法派生的,这两种情况下任然可以使用扩展方法来添加新功能。使用扩展方法,可以在不创建子类和直接修改类型的情况下修改类型。
2、扩展方法怎么用
2.1规则定义扩展方法必须遵守两个Static和一个this:
扩展方法的实现如下图所示,我们要给StringBuilder系统类型扩展一个功能用于提取字符串对象中的某个字符的索引
2.1在实例层次上调用扩展方法在实例层次上调用扩展方法的意思就是,在被扩展对象的实例上进行调用而不是使用我们定义的静态类调用。具体怎样调用,请看一下代码。 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace ExStensionMethd { class Program { static void Main(string[] args) { StringBuilder tmpStr = new StringBuilder("12323"); Console.WriteLine(tmpStr.StringIndef('2'));//这里我们使用的是StringBuilder的实例tmpStr来直接调用 Console.ReadKey(); } } /// <summary> /// 扩展方法静态类 /// </summary> static class ExtionClass { public static int StringIndef(this StringBuilder str, char tmpChar) { int index = 0; for (; index < str.Length; index++) { if (str[index].Equals(tmpChar)) { return index; } } return -1; } } } 说明:需要特别说明的是,扩展方法可以拥有多个参数,但第一个参数的位置始终是属于为扩展对象的,不能改变。也就是说只有第一个参数可以并且必须用this关键字修饰,其他的参数视为方法的普通参数。
3、扩展方法的定义位置定义扩展方法,也就是说定义扩展方法静态类时,我们必须为其指定命名空间,如果该命名空间与要使用扩展方法的命名空间不同,则需要导入命名空间(使用using关键字)。建议扩展方法定义成将要扩展类型的相同的命名空间,比如我们上面例子中的系统类型StringBulder的命名空间为System.Text,我们完全可以添加一个新类,然后定义命名空间为System.Text,也就是说最好是全局的、最外层的命名空间,这样做的好处我们将在下面阐述。
4、扩展方法的本质
扩展方法的实质其实是由编译器来采用镜像原理来实现的,并没有改变原有类型或者是附加什么额外的东西,查看下图译生成后的IL代码,可以看到我们用红色框标记出来的地址,call int32 ExStensionMethd.ExtionClass::StringIndef(class [mscorlib]System.Text.StringBuilder,char)其实质仍然调用的原静态类的公共静态方法而已。
编译器工作--------------------------------------- tmpStr.StringIndef('2') 当编译看到以下代码,编译器分两步工作: (1) 编译器检查tmpStr当前类型,也就是StringBulder类以及StringBulder任何基类是否具有所匹配的名为StringIndef包含一个char参数的函数,如果找到,则生成IL代码并Call它; (2) 如果没有找到匹配的方法,就继续检查是否有任何静态类定义了名为StringIndef的静态方法,并且这个方法必须第一个参数是用this关键字修饰,参数类型为StringBulder的。找到时生成相应的IL代码来调用它 所以这正是我们定义扩展方法的意义,因为编译器就是按照规则来匹配相应的方法为其生成IL代码,然而就算我们定义了扩展方法,其他的程序员也不知道,这样岂不是多此一举吗,不是这样。作为宇宙对强大编译器的VS,它使用了"智能感知“的功能来简化我们对扩展方法的使用,当我们使用扩展类型实例时,当点号按下时,VS自动添加上扩展方法让我们选择,对我们程序员来说,就好像是直接使用了扩展对象的原有方法一样。这就是VS编译器为我们所做的。
5.使用扩展方法扩展各种类型
扩展方法的扩展对象可以是类,接口,委托类型等。当扩展接口时,则所有实现了此接口的类,都拥有此扩展方法。 class Program { static void Main(string[] args) { "123123123123".ShowItems();//字符串 new[] { 1, 2, 3, 4, }.ShowItems();//int数组 new List<int> { 1, 2, 3, 4 }.ShowItems();//List容器 Console.ReadKey(); } } /// <summary> /// 扩展方法静态类 /// </summary> static class ExtionClass { public static void ShowItems<T>(this IEnumerable<T> colletion) { foreach (var item in colletion) { if (item is string) Console.WriteLine(item); else Console.WriteLine(item.ToString()); } } }
6.扩展方法使用注意事项
参考资料:精通C#(第6版)
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