C#3.0扩展方法学习篇

 什么是类的扩展方法

扩展方法使您能够向现有类型“添加”方法，而无需创建新的派生类型、重新编译或以其他方式修改原始类型。

MSDN

Extension methods enable you to "add" methods to existing types without creating a new derived type, recompiling, or otherwise modifying the original type. Extension methods are a special kind of static method, but they are called as if they were instance methods on the extended type.

传统的模式下如果想为一个类型（class）添加一个额外的自定义的特殊的逻辑上，或者业务上的新方法时，你必须重新定义的一个类型来继承原有的的方法，用继承类或者接口，但是有些用sealed修饰的，这时候就无法被继承，例如String,值类型，sealed修饰的类。

扩展方法是C#3.0这个版本提出来的。解决了必须由继承才能扩展的某个类的弊端，最重要的一点就是很好用。

平时在我们使用的过程中也经常的见到，如

这其中的OrderBy方法就是扩展方法。

MSDN

注意：

扩展方法必须在非嵌套、非泛型的静态类中定义。

Note that it is defined inside a non-nested<非嵌套>, non-generic<非泛型的> static<静态> class:

扩展方法的规则有以下几点：

• 扩展方法必须是扩展方法必须是非嵌套、非泛型的静态类中定义的;
• 扩展方法的第一个参数要用this关键字修饰;
• 第一个方法参数不能有ref 或则out关键字修饰的参数;

扩展方法的调用有两个步骤

1. 引用项目的命名空间；
2. 参数调用两种；

• 和传统的调用方法一样使用<ExtendClass>.<ExtendClassMethod>（参数,参数+?）
• <参数类型>.<ExtendClassMethod>(参数+?)

高级点的应用

    在编译时绑定扩展方法<MSDN>

    你可以使用扩展方法来扩展一个类和接口，而不需要去重写他们

// Define an interface named IMyInterface.
namespace DefineIMyInterface
{
    using System;

    publicinterface IMyInterface
    {
        // Any class that implements IMyInterface must define a method
        // that matches the following signature.
        void MethodB();
    }
}


// Define extension methods for IMyInterface.
namespace Extensions
{
    using System;
    using DefineIMyInterface;

    // The following extension methods can be accessed by instances of any 
    // class that implements IMyInterface.
    publicstaticclass Extension
    {
        publicstaticvoid MethodA(this IMyInterface myInterface, int i)
        {
            Console.WriteLine
                ("Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, int i)");
        }

        publicstaticvoid MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)
        {
            Console.WriteLine
                ("Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)");
        }

        // This method is never called in ExtensionMethodsDemo1, because each 
        // of the three classes A, B, and C implements a method named MethodB
        // that has a matching signature.
        publicstaticvoid MethodB(this IMyInterface myInterface)
        {
            Console.WriteLine
                ("Extension.MethodB(this IMyInterface myInterface)");
        }
    }
}


// Define three classes that implement IMyInterface, and then use them to test
// the extension methods.
namespace ExtensionMethodsDemo1
{
    using System;
    using Extensions;
    using DefineIMyInterface;

    class A : IMyInterface
    {
        publicvoid MethodB() { Console.WriteLine("A.MethodB()"); }
    }

    class B : IMyInterface
    {
        publicvoid MethodB() { Console.WriteLine("B.MethodB()"); }
        publicvoid MethodA(int i) { Console.WriteLine("B.MethodA(int i)"); }
    }

    class C : IMyInterface
    {
        publicvoid MethodB() { Console.WriteLine("C.MethodB()"); }
        publicvoid MethodA(object obj)
        {
            Console.WriteLine("C.MethodA(object obj)");
        }
    }

    class ExtMethodDemo
    {
        staticvoid Main(string[] args)
        {
            // Declare an instance of class A, class B, and class C.
            A a = new A();
            B b = new B();
            C c = new C();

            // For a, b, and c, call the following methods://      -- MethodA with an int argument//      -- MethodA with a string argument//      -- MethodB with no argument.// A contains no MethodA, so each call to MethodA resolves to // the extension method that has a matching signature.
            a.MethodA(1);           // Extension.MethodA(object, int)
            a.MethodA("hello");     // Extension.MethodA(object, string)// A has a method that matches the signature of the following call// to MethodB.
            a.MethodB();            // A.MethodB()// B has methods that match the signatures of the following// method calls.
            b.MethodA(1);           // B.MethodA(int)
            b.MethodB();            // B.MethodB()// B has no matching method for the following call, but // class Extension does.
            b.MethodA("hello");     // Extension.MethodA(object, string)// C contains an instance method that matches each of the following// method calls.
            c.MethodA(1);           // C.MethodA(object)
            c.MethodA("hello");     // C.MethodA(object)
            c.MethodB();            // C.MethodB()
        }
    }
}
/* Output:
    Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, int i)
    Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)
    A.MethodB()
    B.MethodA(int i)
    B.MethodB()
    Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)
    C.MethodA(object obj)
    C.MethodA(object obj)
    C.MethodB()
 */

编译器是如何发现扩展方法的

c# 3.0编译器看到某个类的调用用法时，先是从该类的实例方法中进行查找，如果没有找到与调用方法同名并参数一致的实例方法，再从所有导入的命名空间中查找是否有合适的扩展方法，并将变量类型匹配到扩展类型。

这只是我们的理解是这样一个过程，如果在同一个命名空间下，编译器则会直接用当前命名空间下符合条件的对应方法，让我看下下ILDasm.exe.

如果不是同一个程序集的命名空间可以在MANIFEST清单文件里看出。

总结的结果

方法的调用次序 类型的实例方法--->当前命名空间下的扩展方法--->导入的其他命名空间扩展方法。

引发疑问

在空引用上调用实例方法或静态方法时会抛出NullReferenceException异常？那么在类调用扩展方法时会出现异常吗？（不使用类中的一些属性或方法，强调调用）

        public static void NullUse(this TestExtend sextend)

        {

            Console.WriteLine("NUll used Method");

        }

分析：在空的类型上定义扩展方法不出现NullReferenceException，只是把空这个引用当成参数传入静态方法，

扩展方法	静态方法
TestExtend sExtend=null;             sExtend.NullUse();	TestExtend sExtend=null; NullUse.(sExtend);

 

 

 

从ILDASM能看出我们猜想的正确性

Notice

可能引发的子类污染的问题例如

        public static bool isNull(this object str)  

        {

            return str == null;

        }

你本来只想扩展TestExtend 这个类的方法，由于你要使用iSNull这个类型的扩展结果传入参数（object），结果导致所有的object 类型都扩展了这个方法，这会带来可怕的后果。

所以在扩展一个类型的方法时，要从确定类型扩展。尽量避免从父类去扩展。

有什么不对的或者错误的地方希望大家给予指正，谢谢

我的开发环境VS2015

DEMO的下载  【http://pan.baidu.com/s/1bY51P8】