C#扩展方法

概念

扩展方法（Extension Methods）是C#3.0时引入的新特性，是一种特殊类型的静态方法。对于一个C#类型，如类、引用类型、值类型、接口等，扩展方法可以在不改变该类型源码的前提下，为它的实例提供新的成员。因此，若要为一个框架或第三方库的某个类型增加辅助功能，通过扩展方法就可以轻而易举的实现。

定义

1. 声明扩展方法的类必须为static类；
2. 扩展方法本身也必须声明为static；
3. 扩展方法必须包含关键字this作为第一个参数类型，并在后面跟着它所扩展的类型的名称。

例如：针对int类型，计算int对象的平方的扩展方法如下所示：

/// 

/// 自定义的扩展方法：必须是在静态类中
/// 
public static class CustomExtendMethod
{
    /// 

    /// 针对int类型的扩展的方法
    /// 
    /// 
    /// 
    public static int Square(this int num)
    {
        return num * num;
    }
}

带参数的扩展方法

带参数的扩展方法定义格式: static 方法名 (this 目标类型 目标类型参数，参数类型1，参数名2，… )

/// 

/// 针对对象扩展有参数方法
/// 
/// 要扩展的类型
/// 第一个参数
/// 
public static string ShowCourse(this Course course, int period)
{
    return string.Format($"{course.CourseName }：直播次数：{period} ");
}

总结

• 扩展方法必须定义在静态类中，扩展方法本身也是静态方法，扩展方法也可以重载。
• 如果扩展方法和对应的类位于不同的命名空间，使用时应引入扩展方法所在静态类的命名空间。
• 当类本身的方法与扩展方法重名时，类本身的方法被优先调用。（建议通过命名空间的方式来限制扩展方法的使用）
• 扩展方法不要过多使用。尤其是系统定义的类，不要随意增加扩展方法。

完整实例

// 先定义动物对象
public class Animal
{
    public string Name { get; set; }
    public string Species { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public double Weight { get; set; }
}

/// 

/// 自定义的扩展方法：必须是在静态类中
/// 
public static class CustomExtendMethod
{
    /// 

    /// 针对int类型的扩展的无参数的方法
    /// 
    /// 
    /// 
    public static int Square(this int num)
    {
        return num * num;
    }
    /// 

    /// 重新定义系统的扩展方法
    /// 
    /// 
    /// 
    public static string ToString(this int num)
    {
        return $"这是对数字{num}重新定义的ToString方法:";
    }
    /// 

    /// 针对对象扩展无参数方法
    /// 
    /// 
    /// 
    public static string Introduce(this Animal dog)
    {
        return $"大家好！我是{dog.Name}，很高兴认识大家";
    }
    /// 

    /// 针对对象扩展有参数方法
    /// 
    /// 要扩展的类型
    /// 第一个参数
    /// 
    public static string AddWeight(this Animal dog, int num)
    {
        return $"我原先的体重是{dog.Weight}，又增加了{num}";
    }

    /// 

    /// 自定义一个扩展方法实现查询
    /// 
    /// 
    /// 
    /// 有一个输入参数，一个输出参数
    /// 
    public static IEnumerable MyCustomWhere
        (this IEnumerable source, Func predicate)
    {
        //创建一个集合
        List list = new List();
        //遍历查找
        foreach (var item in source)
        {
            if (predicate(item))
            {
                list.Add(item);
            }
        }
        return list;
    }
}

// 测试方法
static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("\r\n****************扩展方法的使用*******************");
    int num = 10;
    int result = num.Square();
    Console.WriteLine(result);
    Console.WriteLine(num.ToString());

    var dog = new Animal()
    {
        Name = "小花",
        Age = 5,
        Species = "哈士奇",
        Weight = 20
    };

    Console.WriteLine(dog.Introduce());
    Console.WriteLine(dog.AddWeight(10));

    //扩展方法的更多应用
    Console.WriteLine("\r\n*******************扩展方法的更多应用*****************");
    List dogList = new List()
    {
            new Animal { Name="长江1号",  Age=5,Species="哈士奇", Weight=25},
            new Animal { Name="长江2号",  Age=6,Species="哈士奇", Weight=35},
            new Animal { Name="长江3号",  Age=7,Species="哈士奇", Weight=45},
            new Animal { Name="长江4号",  Age=8,Species="哈士奇", Weight=20},
    };
    Console.WriteLine("\r\n*******************使用自带的where扩展查询方法*****************");
    var list1 = dogList.Where(c => c.Age > 6);
    foreach (var item in list1)
    {
        Console.WriteLine($"{item.Name}\t{item.Age}\t{item.Species}\t{item.Weight}");
    }

    Console.WriteLine("\r\n*******************自定义扩展查询方法*****************");
    var list2 = dogList.MyCustomWhere(c => c.Age > 6);
    foreach (var item in list2)
    {
        Console.WriteLine($"{item.Name}\t{item.Age}\t{item.Species}");
    }

    Console.Read();
}