c#扩展方法奇思妙用变态篇三：switch/case组扩展

变态篇二中给出了对if/else、swith/case及while 的扩展，大家评价各不相同，其实本人也感觉有点牵强。其中举了一个Swith扩展的应用，今天突然有了新想法，对它改进了一些。所谓“语不惊人死不休”，且看这次的改进如何。

我先把扩展的源代码贴出来，折叠一下，等看完后面的例子和讲解再回来看。（和前面一样，本文侧重想法，代码演示用，如需使用，请自行完善）

 1   public static class SwithCaseExtension
 2    {
 3        #region SwithCase
 4        public class SwithCase<TCase, TOther>
 5        {
 6            public SwithCase(TCase value, Action<TOther> action)
 7            {
 8                Value = value;
 9                Action = action;
10            }
11            public TCase Value { get; private set; }
12            public Action<TOther> Action { get; private set; }
13        }
14        #endregion
15
16        #region Swith
17        public static SwithCase<TCase, TOther> Switch<TCase, TOther>(this TCase t, Action<TOther> action) where TCase : IEquatable<TCase>
18        {
19            return new SwithCase<TCase, TOther>(t, action);
20        }
21
22        public static SwithCase<TCase, TOther> Switch<TInput, TCase, TOther>(this TInput t, Func<TInput, TCase> selector, Action<TOther> action) where TCase : IEquatable<TCase>
23        {
24            return new SwithCase<TCase, TOther>(selector(t), action);
25        }
26        #endregion
27
28        #region Case
29        public static SwithCase<TCase, TOther> Case<TCase, TOther>(this SwithCase<TCase, TOther> sc, TCase option, TOther other) where TCase : IEquatable<TCase>
30        {
31            return Case(sc, option, other, true);
32        }
33        
34        
35        public static SwithCase<TCase, TOther> Case<TCase, TOther>(this SwithCase<TCase, TOther> sc, TCase option, TOther other, bool bBreak) where TCase : IEquatable<TCase>
36        {
37            return Case(sc, c=>c.Equals(option), other, bBreak);
38        }
39
40
41        public static SwithCase<TCase, TOther> Case<TCase, TOther>(this SwithCase<TCase, TOther> sc, Predicate<TCase> predict, TOther other) where TCase : IEquatable<TCase>
42        {
43            return Case(sc, predict, other, true);
44        }
45
46        public static SwithCase<TCase, TOther> Case<TCase, TOther>(this SwithCase<TCase, TOther> sc, Predicate<TCase> predict, TOther other, bool bBreak) where TCase : IEquatable<TCase>
47        {
48            if (sc == null) return null;
49            if (predict(sc.Value))
50            {
51                sc.Action(other);
52                return bBreak ? null : sc;
53            }
54            else return sc;
55        }
56        #endregion
57
58        #region Default
59        public static void Default<TCase, TOther>(this SwithCase<TCase, TOther> sc, TOther other)
60        {
61            if (sc == null) return;
62            sc.Action(other);
63        }
64        #endregion
65    }

这段代码定义了三个扩展Switch、Case和Default。
首先看这些扩展的一个最简单的应用，如下：

     string typeName = string.Empty;
2     typeId.Switch((string s) => typeName = s)
3         .Case(0, "食品")
4         .Case(1, "饮料")
5         .Case(2, "酒水")
6         .Case(3, "毒药")
7         .Default("未知");

输入一个整数，返回它表示的含义。（很多方法可以解决这个问题，此处示例，请勿较真！）
这里解释一下，第2行中的lambda表达式：(string s)=>typeName = s　需要传入一个字符串参数。
第3~6行的Case在满足条件时将第二个参数“内部”返回，传给(string s)=>typeName = s。
这样来理解：当typeId为0时，Case返回“食品”并传入给lambda，为1时返回“饮料”...
最终lambda将值赋给了typeName。
有点绕，一定按这个思路去想，否则下面就不好明白了。

把上面的代码“展开”，相当于以下代码（有点长，折叠起来好一些）：

 1     string typeName = string.Empty;
 2     switch (typeId)
 3     {
 4         case 0:
 5             typeName = "食品";
 6             break;
 7         case 1:
 8             typeName = "食品";
 9             break;
10         case 2:
11             typeName = "酒水";
12             break;
13         case 3:
14             typeName = "毒药";
15             break;
16         default:
17             typeName = "未知";
18             break;
19     }

代码行数比较一下吧，前面的是7行，这儿是19行。

再来看一个复杂点的应用，用户注册时经常要检验用户密码的强度，通常用不同颜色展示给用户，让用户有个直观的了解。
这里我们简化一下，仅判断密码的长度，越长认为安全性越好。用红的背景色展示给用户，密码越不安全越红，反之则红色变淡。
通俗点，密码长红色淡，密码短红色深。
下面根据密码长度获取背景颜色：

 1     private static Color GetBackColor(string password)
 2     {
 3         Color backColor = default(Color);
 4         password.Switch(p => p.Length, (Color c) => backColor = c)
 5             .Case(l => l <= 4, Color.FromArgb(255, 0, 0))
 6             .Case(l => l <= 6, Color.FromArgb(255, 63, 63))
 7             .Case(7, Color.FromArgb(255, 127, 127))
 8             .Case(8, Color.FromArgb(255, 191, 191))
 9             .Default(Color.FromArgb(255, 255, 255));
10         return backColor;
11     }

先看Switch的这里有两个参数，在第一个位置插入了一个参数，它取了密码的长度来进行比较。
同理第4行的lambda将，Case返回的颜色赋给backColor。
第5、6行Case中第一个参数是一个lambda，Case扩展即可以与一个实际值比较相等，也可以判断范围。

仔细看这段代码，Color.FromArgbp被调用了很多次，我们来重构一下：

 1     private static Color GetBackColor2(string password)
 2     {
 3         Color backColor = default(Color);
 4         password.Switch(p => p.Length, (int red) => backColor = Color.FromArgb(255, 256 - red, 256 - red))
 5             .Case(l => l <= 4, 256)
 6             .Case(l => l <= 6, 192)
 7             .Case(7, 128)
 8             .Case(8, 64)
 9             .Default(0);
10         return backColor;
11     }

这样看起来简单了吧，当然Color.FromArgb也可以放在return中。这里是故意放在了Switch的第二个参数中的！

到现在为止估计大家应该有一个疑问了，原来的switch/case中可以使用“break”直接返回，这里是怎么处理的呢？
Case还有第三个参数，它用来处理实是否break，为true时break，false时继续下一个Case。
个人感觉大多数情况下，符合某个条件后一般不需要继续其它的了，所以重载传入true，即默认break。
与switch/case是相反的。如果不习惯，你可以在扩展的源代码中修改一下！

我们再看一个非break的情形如何使用，应用场景如下：
      一款关于球的游戏:
            进球6~10个（包含6、10，以下同），可得奖励 1；
            进球11~20，再奖励 10；
            进球21~50，再奖励 100；
            进球51~100，再奖励 1000；
            进球超过100，再奖励 10000；
      例：进球30个，奖励为 1+10+100 = 111。
      写个函数计算奖励。

 1     private static int GetReward(int count)
 2     {
 3         int score = 0;
 4         count.Switch((int i) => score += i)
 5             .Case(c => c > 5, 1, false)
 6             .Case(c => c > 10, 10, false)
 7             .Case(c => c > 20, 100, false)
 8             .Case(c => c > 50, 1000, false)
 9             .Case(c => c > 100, 10000, false);
10         return score;
11     }

Case的最后一个参数false表示符合条件后不break，继续下一个Case。

多个Case链起来使用不一定最后一个参数全为false，可以如下调用:

     int i = 5;
2     int j = 0;
3     i.Switch((int k) => j += i * i)
4         .Case(1, 1, true)
5         .Case(2, 2, false)
6         .Case(3, 1)
7         .Case(4, 2, true)
8         .Default(5);

这段代码没实际意思，只是为了说明可以像swith/case那样使用。

这里也使用了“链式编程”（概念参见我的相关文章），它们是如何串起来的。我们看下这几个扩展的定义：

     public static SwithCase<TCase, TOther> Switch<TInput, TCase, TOther>
2         (this TInput t, Func<TInput, TCase> selector, Action<TOther> action)
3             where TCase : IEquatable<TCase> {}
4 
5     public static SwithCase<TCase, TOther> Case<TCase, TOther>
6         (this SwithCase<TCase, TOther> sc, Predicate<TCase> predict, TOther other, bool bBreak)
7             where TCase : IEquatable<TCase> {}
8 
9     public static void Default<TCase, TOther>(this SwithCase<TCase, TOther> sc, TOther other){}

Swith扩展可用于任意类型，任意类型的实例都可以调用Swith。
Swith扩展返回SwithCase<TCase, TOther>，这是一简单的泛型类，如下：

 1     public class SwithCase<TCase, TOther>
 2     {
 3         public SwithCase(TCase value, Action<TOther> action)
 4         {
 5             Value = value;
 6             Action = action;
 7         }
 8         public TCase Value { get; private set; }
 9         public Action<TOther> Action { get; private set; }
10     }

因为Case需要“判断的值”和“判断成功的处理”，也就说需要两个“值”（确切说是一个值和一个委托）。
我们使用SwithCase泛型类把这两“值”封装起来，作为Switch的返回。
Case和Default是对SwithCase泛型类作的扩展，Case的返回值也是SwithCase泛型类。
通过SwitchCase泛型类，我们就串起来了，以Swith开始，以Default结束（Default没返回值，Default也可以省略）。

SwichCase泛型类用作这里链式编程的链接有以下好处。
      1.平时Case和Default扩展是隐藏的，不会出现在代码智能提示中（因为它是对SwitchCase作的扩展）。
      2.只有在Switch扩展的智能提示中，才有Case和Default，才可以使用。
基于以上特性，我称之为“组扩展” ：它们是一组，只有使用了组长(Switch)后，才能使用组员。

“组扩展”的优势在于对其它代码的“污染”小（只有一个显示在智能提示中），也避免了直接调用组成员的非法操作。

组扩展先说到这里，我们再来看下Swith的两个参数：Func<TInput, TCase> selector和Action<TOther> action。
第一参数可对传入的实例进行一些处理（调用属性、方法或返回一个新的对象），第二个参数是一个Action<T>可以封闭复杂的操作。
有了这两个参数，Swith可以非常灵活。远不只以上几个应用，只是现在还没发掘出来。
大刀可以杀敌人，也可以削苹果，关键在谁手中，怎么用。

顺便提一下，Switch扩展还可以再加入新的参数，来消减GetReward中的多个“c => c >”，前面的源码中没有给出实现，感兴趣可自己尝试一下。

有一点说明一下，第一个例子中Case(1, "饮料")，默认为typeId为1时自动break，但是在链式编程中是无法忽略后面的Case直接返回的。
现在的处理是判断成功后，返回null值给下一个Case, 下一个Case什么也不执行再向下传递null值...直到最后一个。
这样处理会带来一定的性能损失（很小很小），这是链式编程的缺点，无法解决。

这个方法思路上有点怪，性能也有损失，但它确实能减少代码量（是否易于书写和维护另说）。
每个人想法不同，思路相差很大，不知道这里的扩展是否适合你。也不知道你能否接收“组扩展”的概念。
有想法写在回复中，本人喜欢探讨问题，可以接受任何反对意见。