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  • 用属性模拟多继承机制

     

     

    一、问题的提出

    在一个项目中,如果我们要使用窗口,那很简单,只需要几行代码就可以拥有一个窗口:
        using System;

        using System.Windows.Forms;

        namespace WindowsApplication1

        {

             /// <summary>

             /// 一个最简单的窗口

             /// </summary>

             public class Form1 : Form { }

        }

    这是一个最简单的窗口,如果我们想为它加点东西,比如,给它加一个背景色,我们可以这样做:

        public class YellowForm : Form

        {

             public YellowForm()

             {

                 this.BackColor = Color.Yellow;

             }

        }

     

    如果我们要的是一组背景色为黄色的窗口,那就可以把YellowForm作为基类,其他窗口再从YellowForm继承就可以了:
             …

        public class Class2 : YellowForm { }

            …

     

     

    同样,我们还可以对窗口做其他的一些修饰,比如,我们要一组可以使用鼠标进行拖动的窗口,就可以这样做(为了节省篇幅,具体细节省略):
         public class MovableForm : Form

         {

             public MovableFormAttribute()

             {

                  this.MouseDown += new MouseEventHandler(FormMouseDown);

                  this.MouseMove += new MouseEventHandler(FormMouseMove);

                  this.MouseUp += new MouseEventHandler(FormMouseUp);

              }

             private void FormMouseDown(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)

              { }

             private void FormMouseMove(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)

             { }

             private void FormMouseUp(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)

             { }

         }

     

    同样的道理,只要像使用YellowForm一样,我们就可以使用MovableForm了。可是,如果我们想用YellowForm,又想用MovableForm呢?

     

    二、问题的解决方案

    如果我们可以这样使用YellowForm和MovableForm:
    public class Class2 : YellowForm , MovableForm { }

    那多好啊!可是,这是不现实的,C# 不支持多继承——地球人都知道。

     

        不过,C# 提供了一个很好的机制——属性(Attribute)。利用它,我们就有可能像《C++设计新思维》里面使用 Policy 那样使用 YellowForm 和 MovableForm:

    [YellowForm]
    [MovableForm]
    public class Class1 : Form { }

    这样,即使我们想为窗口再加其他的特性也只需再加一条属性就可以了,而不必修改其他任何的代码。

    好吧,就让我们朝这个方向努力吧。

     

    三、解题过程

     

    下面,我们以YellowForm为例,来想办法解决这个问题。

     

    此时,YellowForm已经变成一个Attribute了,那么,至少它的定义就应该是这样了:
    public class YellowFormAttribute : Attribute { }

    那么,修改Form的属性应该在哪里进行呢?如果属性可以像

    [YellowForm(this)]

    这样用,那问题可就简单多了。可往往理想与现实是有差距的——属性在使用时是不可以用this关键字。因此,我们就只能在 YellowFormAttribute 的内部加一个方法用来修改Form的属性:

         public interface IPlunge

         {

             void Plunge(Form owner);

         }

    public class YellowFormAttribute : Attribute,IPlunge

    {

             public void Plunge(Form owner)

             {

                  owner.BackColor = Color.Yellow;

             }

         }

    Plunge方法是所有这类Attribute的公共方法,因此,我们可以将它放到一个接口中。与此同时,问题也就来了——应该在什么地方调用Plunge方法呢?在构造函数里吗?不可能的,因为前面已经说过,我们是不可以用this把Form这个类的实例当参数传给Attribute的。可是,我们又不希望这样调用这个方法:

    [YellowForm]

         [MovableForm]

         public class Class1 : Form

         {

             public Class1()

             {

                  foreach ( Attribute attr in

    this.GetType().GetCustomAttributes(typeof(IPlunge),true) )

                  {

                       IPlunge plunge = attr as IPlunge;

                       plunge.Plunge(this);

                  }

             }

         }

    如果这样做,就违背了我们设计的初衷了——只添加或删除属性,而不修改任何代码。不过,通过上面代码,我们可以很自然的想到——在Form和Class1之间加一层吧!这样,我们就可以把需要在Class1的构造函数中执行的代码转移到新增的中间那一层上去执行。于是,我们就可以写这样一个类:

    public class FormEx : Form

         {

             public FormEx()

             {

                  Plunge();

             }

             private void Plunge()

             {

    foreach ( Attribute attr in

    this.GetType().GetCustomAttributes(typeof(IPlunge),true) )

                  {

                       IPlunge plunge = attr as IPlunge;

                       plunge.Plunge(this);

                  }

             }

         }

    那么,我们理想的解决方案就诞生了,我们只需这样就可以使用我们定制的各种窗口特性了:

    [YellowForm]
    [MovableForm]
    public class Class1 : FormEx { }

    四、总结

    我们为了实现给窗口加各种特性,而使用属性模拟多继承机制。我们可以将这个方法扩展到其他各种类似的应用中,使之成为一种解决方案。

    为了可以适应一般化的应用,我们还必须对以上的代码做一些修改,使他们可以更通用,最主要的是——我们应该修改IPlunge接口,使之更一般化:

    public interface IPlunge

         {

             void Plunge(object obj);

    }

    修改了IPlunge之后,对于一般化的应用,我们就应该在写XXXAttribute类时做一点小小的改动,拿上面的YellowFormAttribute为例,我们就应该把Plunge方法改为:

         public void Plunge(object obj)

         {

             Form owner = obj as Form;

             owner.BackColor = Color.Yellow;

         }

    只要这样做一次内置转换,把object类型转换为我们所希望的类型就可以了。

     

    就这样,我们就可以用属性来模拟多继承了。

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