C#中增強(qiáng)類功能的幾種方式詳解

2019-10-29 19:32:18

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

前言

本文主要講解如何利用C#語(yǔ)言自身的特性來(lái)對(duì)一個(gè)類的功能進(jìn)行豐富與增強(qiáng)，便于拓展現(xiàn)有項(xiàng)目的一些功能。

拓展方法

擴(kuò)展方法被定義為靜態(tài)方法，通過(guò)實(shí)例方法語(yǔ)法進(jìn)行調(diào)用。方法的第一個(gè)參數(shù)指定該方法作用于哪個(gè)類型，并且該參數(shù)以 this 修飾符為前綴。僅當(dāng)使用 using 指令將命名空間顯式導(dǎo)入到源代碼中之后，擴(kuò)展方法才可使用。

namespace Extensions{ public static class StringExtension { public static DateTime ToDateTime(this string source) {  DateTime.TryParse(source, out DateTime result);  return result; } }}

注意：

如果擴(kuò)展方法與該類型中定義的方法具有相同的簽名，則擴(kuò)展方法永遠(yuǎn)不會(huì)被調(diào)用。
在命名空間級(jí)別將擴(kuò)展方法置于相應(yīng)的作用范圍內(nèi)。例如，在一個(gè)名為 Extensions 的命名空間中具有多個(gè)包含擴(kuò)展方法的靜態(tài)類，則在使用這些拓展方法時(shí)，必須引用其命名空間 using Extensions

繼承

繼承面向?qū)ο蟮囊粋€(gè)特性，屬于Is a 關(guān)系，比如說(shuō)Student繼承Person,則說(shuō)明Student is a Person。子類可以通過(guò)重寫(xiě)父類的方法或添加新的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)父類的拓展。

namespace Inherit{ public class Persion { public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } public void Eat() {  Console.WriteLine("吃飯"); } public void Sleep() {  Console.WriteLine("睡覺(jué)"); } } public class Student : Persion { public void Study() {  Console.WriteLine("學(xué)習(xí)"); } public new void Sleep() {  Console.WriteLine("做作業(yè)，復(fù)習(xí)功課");  base.Sleep(); } }}

繼承的缺點(diǎn)：

父類的內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)子類是可見(jiàn)的
子類與父類的繼承關(guān)系在編譯階段就確定下來(lái)了，無(wú)法在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)改變從父類繼承方法的行為
如果父類方法做了修改，所有的子類都必須做出相應(yīng)的調(diào)整，子類與父類是一種高度耦合，違反了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/li>

組合

組合就是在設(shè)計(jì)類的時(shí)候把需要用到的類作為成員變量加入到當(dāng)前類中。

組合的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

隱藏了被引用對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)
降低了兩個(gè)對(duì)象之間的耦合
可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)修改被引用對(duì)象的實(shí)例

缺點(diǎn)：

系統(tǒng)變更可能需要不停的定義新的類
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，不再局限于單個(gè)類

建議多使用組合，少用繼承

裝飾者模式

裝飾者模式指在不改變?cè)惗x及繼承關(guān)系的情況跟下，動(dòng)態(tài)的拓展一個(gè)類的功能，就是利用創(chuàng)建一個(gè)包裝類（wrapper）來(lái)裝飾（decorator）一個(gè)已有的類。

包含角色：

被裝飾者：

Component 抽象被裝飾者，
ConcreteComponent 具體被裝飾者，Component的實(shí)現(xiàn)，在裝飾者模式中裝飾的就是這貨。

裝飾者：

Decorator 裝飾者一般是一個(gè)抽象類并且作為Component的子類，Decorator必然會(huì)有一個(gè)成員變量用來(lái)存儲(chǔ)Component的實(shí)例
ConcreateDecorator 具體裝飾者 Decorator的實(shí)現(xiàn)

在裝飾者模式中必然會(huì)有一個(gè)最基本，最核心，最原始的接口或抽象類充當(dāng)component和decorator的抽象組件

實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)：

定義一個(gè)類或接口，并且讓裝飾者及被裝飾者的都繼承或?qū)崿F(xiàn)這個(gè)類或接口
裝飾者中必須持有被裝飾者的引用
裝飾者中對(duì)需要增強(qiáng)的方法進(jìn)行增強(qiáng)，不需要增強(qiáng)的方法調(diào)用原來(lái)的業(yè)務(wù)邏輯

namespace Decorator{ /// <summary> /// Component 抽象者裝飾者 /// </summary> public interface IStudent {  void Learn(); } /// <summary> /// ConcreteComponent 具體被裝飾者 /// </summary> public class Student : IStudent {  private string _name;  public Student(string name)  {   this._name = name;  }  public void Learn()  {   System.Console.WriteLine(this._name + "學(xué)習(xí)了以上內(nèi)容");  } } /// <summary> /// Decorator 裝飾者 /// </summary> public abstract class Teacher : IStudent {  private IStudent _student;  public Teacher(IStudent student)  {   this._student = student;  }  public virtual void Learn()  {   this.Rest();   this._student.Learn();  }  public virtual void Rest()  {   Console.WriteLine("課間休息");  } } /// <summary> /// ConcreteDecorator 具體裝飾者 /// </summary> public class MathTeacher : Teacher {  private String _course;  public MathTeacher(IStudent student, string course) : base(student)  {   this._course = course;  }  public override void Learn()  {   System.Console.WriteLine("學(xué)習(xí)新內(nèi)容：" + this._course);   base.Learn();  }  public override void Rest()  {   System.Console.WriteLine("課間不休息，開(kāi)始考試");  } } /// <summary> /// ConcreteDecorator 具體裝飾者 /// </summary> public class EnlishTeacher : Teacher {  private String _course;  public EnlishTeacher(IStudent student, string course) : base(student)  {   this._course = course;  }  public override void Learn()  {   this.Review();   System.Console.WriteLine("學(xué)習(xí)新內(nèi)容：" + this._course);   base.Learn();  }  public void Review()  {   System.Console.WriteLine("復(fù)習(xí)英文單詞");  } } public class Program {  static void Main(string[] args)  {   IStudent student = new Student("student");   student = new MathTeacher(student, "高數(shù)");   student = new EnlishTeacher(student, "英語(yǔ)");   student.Learn();  } }}

裝飾者模式優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

裝飾者與被裝飾者可以獨(dú)立發(fā)展，不會(huì)互相耦合
可以作為繼承關(guān)系的替代方案，在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)拓展類的功能
通過(guò)使用不同的裝飾者類或不同的裝飾者排序，可以得到各種不同的結(jié)果

缺點(diǎn)：

產(chǎn)生很多裝飾者類
多層裝飾復(fù)雜

代理模式

代理模式就是給一個(gè)對(duì)象提供一個(gè)代理對(duì)象，并且由代理控制原對(duì)象的引用。

包含角色：

抽象角色：抽象角色是代理角色和被代理角色的所共同繼承或?qū)崿F(xiàn)的抽象類或接口
代理角色：代理角色是持有被代理角色引用的類，代理角色可以在執(zhí)行被代理角色的操作時(shí)附加自己的操作
被代理角色：被代理角色是代理角色所代理的對(duì)象，是真實(shí)要操作的對(duì)象

靜態(tài)代理

動(dòng)態(tài)代理涉及到反射技術(shù)相對(duì)靜態(tài)代理會(huì)復(fù)雜很多，掌握好動(dòng)態(tài)代理對(duì)AOP技術(shù)有很大幫助

namespace Proxy{ /// <summary> /// 共同抽象角色 /// </summary> public interface IBuyHouse {  void Buy(); } /// <summary> /// 真實(shí)買房人，被代理角色 /// </summary> public class Customer : IBuyHouse {  public void Buy()  {   System.Console.WriteLine("買房子");  } } /// <summary> /// 中介-代理角色 /// </summary> public class CustomerProxy : IBuyHouse {  private IBuyHouse target;  public CustomerProxy(IBuyHouse buyHouse)  {   this.target = buyHouse;  }  public void Buy()  {   System.Console.WriteLine("篩選符合條件的房源");   this.target.Buy();  } } public class Program {  static void Main(string[] args)  {   IBuyHouse buyHouse = new CustomerProxy(new Customer());   buyHouse.Buy();   System.Console.ReadKey();  } }}

動(dòng)態(tài)代理

namespace DynamicProxy{ using Microsoft.Extensions.DependencyInjection; using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Linq.Expressions; using System.Reflection; /// <summary> /// 方法攔截器接口 /// </summary> public interface IMethodInterceptor {  /// <summary>  /// 調(diào)用攔截器  /// </summary>  /// <param name="targetMethod">攔截的目標(biāo)方法</param>  /// <param name="args">攔截的目標(biāo)方法參數(shù)列表</param>  /// <returns>攔截的目標(biāo)方法返回值</returns>  object Interceptor(MethodInfo targetMethod, object[] args); } /// <summary> /// 代理類生成器 /// </summary> public class ProxyFactory : DispatchProxy {  private IMethodInterceptor _interceptor;  /// <summary>  /// 創(chuàng)建代理類實(shí)例  /// </summary>  /// <param name="targetType">要代理的接口</param>  /// <param name="interceptor">攔截器</param>  /// <returns></returns>  public static object CreateInstance(Type targetType, IMethodInterceptor interceptor)  {   object proxy = GetProxy(targetType);   ((ProxyFactory)proxy).GetInterceptor(interceptor);   return proxy;  }  /// <summary>  /// 創(chuàng)建代理類實(shí)例  /// </summary>  /// <param name="targetType">要代理的接口</param>  /// <param name="interceptorType">攔截器</param>  /// <param name="parameters">攔截器構(gòu)造函數(shù)參數(shù)值</param>  /// <returns>代理實(shí)例</returns>  public static object CreateInstance(Type targetType, Type interceptorType, params object[] parameters)  {   object proxy = GetProxy(targetType);   ((ProxyFactory)proxy).GetInterceptor(interceptorType, parameters);   return proxy;  }  /// <summary>  /// 創(chuàng)建代理類實(shí)例  /// </summary>  /// <typeparam name="TTarget">要代理的接口</typeparam>  /// <typeparam name="TInterceptor">攔截器</typeparam>  /// <param name="parameters">攔截器構(gòu)造函數(shù)參數(shù)值</param>  /// <returns></returns>  public static TTarget CreateInstance<TTarget, TInterceptor>(params object[] parameters) where TInterceptor : IMethodInterceptor  {   object proxy = GetProxy(typeof(TTarget));   ((ProxyFactory)proxy).GetInterceptor(typeof(TInterceptor), parameters);   return (TTarget)proxy;  }  /// <summary>  /// 獲取代理類  /// </summary>  /// <param name="targetType"></param>  /// <returns></returns>  private static object GetProxy(Type targetType)  {   MethodCallExpression callexp = Expression.Call(typeof(DispatchProxy), nameof(DispatchProxy.Create), new[] { targetType, typeof(ProxyFactory) });   return Expression.Lambda<Func<object>>(callexp).Compile()();  }  /// <summary>  /// 獲取攔截器  /// </summary>  /// <param name="interceptorType"></param>  /// <param name="parameters"></param>  private void GetInterceptor(Type interceptorType, object[] parameters)  {   Type[] ctorParams = parameters.Select(x => x.GetType()).ToArray();   IEnumerable<ConstantExpression> paramsExp = parameters.Select(x => Expression.Constant(x));   NewExpression newExp = Expression.New(interceptorType.GetConstructor(ctorParams), paramsExp);   this._interceptor = Expression.Lambda<Func<IMethodInterceptor>>(newExp).Compile()();  }  /// <summary>  /// 獲取攔截器  /// </summary>  /// <param name="interceptor"></param>  private void GetInterceptor(IMethodInterceptor interceptor)  {   this._interceptor = interceptor;  }  /// <summary>  /// 執(zhí)行代理方法  /// </summary>  /// <param name="targetMethod"></param>  /// <param name="args"></param>  /// <returns></returns>  protected override object Invoke(MethodInfo targetMethod, object[] args)  {   return this._interceptor.Interceptor(targetMethod, args);  } } /// <summary> /// 表演者 /// </summary> public interface IPerform {  /// <summary>  /// 唱歌  /// </summary>  void Sing();  /// <summary>  /// 跳舞  /// </summary>  void Dance(); } /// <summary> /// 具體的表演者——劉德華 Andy /// </summary> public class AndyPerformer : IPerform {  public void Dance()  {   System.Console.WriteLine("給大家表演一個(gè)舞蹈");  }  public void Sing()  {   System.Console.WriteLine("給大家唱首歌");  } } /// <summary> /// 經(jīng)紀(jì)人——負(fù)責(zé)演員的所有活動(dòng) /// </summary> public class PerformAgent : IMethodInterceptor {  public IPerform _perform;  public PerformAgent(IPerform perform)  {   this._perform = perform;  }  public object Interceptor(MethodInfo targetMethod, object[] args)  {   System.Console.WriteLine("各位大佬，要我們家藝人演出清閑聯(lián)系我");   object result = targetMethod.Invoke(this._perform, args);   System.Console.WriteLine("各位大佬，表演結(jié)束該付錢了");   return result;  } } public class Program {  static void Main(string[] args)  {   IPerform perform;   //perform = ProxyFactory.CreateInstance<IPerform, PerformAgent>(new AndyPerformer());   //perform.Sing();   //perform.Dance();   ServiceCollection serviceDescriptors = new ServiceCollection();   serviceDescriptors.AddSingleton<IPerform>(ProxyFactory.CreateInstance<IPerform, PerformAgent>(new AndyPerformer()));   IServiceProvider serviceProvider = serviceDescriptors.BuildServiceProvider();   perform = serviceProvider.GetService<IPerform>();   perform.Sing();   perform.Dance();   System.Console.ReadKey();  } }}

總結(jié)