扩展方法原理及使用
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2022-03-20 10:18:50
1、写在前面 今天群里一个小伙伴问了这样一个问题,扩展方法与实例方法的执行顺序是什么样子的,谁先谁后(这个问题将会在文章末尾回答),所以写了这边文章,力图从原理角度解释扩展方法及其使用。 以下为主要内容: 什么是扩展方法 扩展方法实现及其原理 扩展方法的使用及其注意事项 什么是扩展方法 扩展方法实现 ......
1、写在前面
今天群里一个小伙伴问了这样一个问题,扩展方法与实例方法的执行顺序是什么样子的,谁先谁后(这个问题将会在文章末尾回答),所以写了这边文章,力图从原理角度解释扩展方法及其使用。
以下为主要内容:
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什么是扩展方法
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扩展方法实现及其原理
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扩展方法的使用及其注意事项
2、什么是扩展方法
一般而言,扩展方法为现有类型添加新的方法(从面向对象的角度来说,是为现有对象添加新的行为)而无需修改原有类型,这是一种无侵入而且非常安全的方式,同时扩展方法无法访问扩展类中的任何隐私数据。扩展方法是静态的,它的使用和其他实例方法几乎没有什么区别。常见的扩展方法有linq扩展、有ienumerable扩展等。
先让我们来感受一下,扩展方法:
using system; using system.collections.generic; using system.linq; namespace consolelab { class program { static void main(string[] args) { list<int> lst = new list<int> { 1, 2, 3, 4 }; lst.orderby(p => p); console.writeline(lst.aggregate(string.empty, (next, str) => next += str + ",")); console.read(); } } }
输出:
以上用到了list扩展里面的orderby和aggregate,不得不说,.net在这方面做得非常精致。可是话说回来,它是如何实现的呢。接下来我们重点关注一下
3、扩展方法实现及其原理
我们先看一个关于自定义扩展方法的范例
using consoleextension; using system; namespace consoleextension { internal static class stringextension { internal static int toint(this string str) { if (int.tryparse(str, out int result)) { return result; } throw new argumentexception("无效参数"); } } } namespace consolelab { class program { static void main(string[] args) { console.writeline("2".toint()); console.read(); } } }
通过以上示例,我们可以总结如下特点
- 定义的扩展方法必须包括在静态类中,其本身也是静态的
- 改静态的可见性至少与所在类的可见性相同,也就是同时public或者internal
- 此方法的第一个参数指定方法所操作的类型;此参数前面必须加上 this 修饰符
- 在调用代码中,添加 using 指令,用于指定包含扩展方法类的命名空间
- 调用方式和调用实例方法一样
- 空对象是可以直接调用扩展方法的(此处就不再加示例展示了,有兴趣的可以自己验证)
接下来,我们看下反编译后的效果,
.class public auto ansi abstract sealed beforefieldinit consolelab.stringextension extends [mscorlib]system.object { .custom instance void [mscorlib]system.runtime.compilerservices.extensionattribute::.ctor() = ( 01 00 00 00 ) // methods .method public hidebysig static int32 toint ( string str ) cil managed { .custom instance void [mscorlib]system.runtime.compilerservices.extensionattribute
::.ctor() = ( 01 00 00 00 ) // method begins at rva 0x2050 // code size 31 (0x1f) .maxstack 2 .locals init ( [0] int32, [1] bool, [2] int32 ) il_0000: nop il_0001: ldarg.0 il_0002: ldloca.s 0 il_0004: call bool [mscorlib]system.int32::tryparse(string, int32&) il_0009: stloc.1 il_000a: ldloc.1 il_000b: brfalse.s il_0012 il_000d: nop il_000e: ldloc.0 il_000f: stloc.2 il_0010: br.s il_001d il_0012: ldstr "无效参数" il_0017: newobj instance void [mscorlib]system.argumentexception::.ctor(string) il_001c: throw il_001d: ldloc.2 il_001e: ret } // end of method stringextension::toint } // end of class consolelab.stringextension
以上是stringextension.toint()后的效果,和普通方法其实也没有什么区别
.class private auto ansi beforefieldinit consolelab.program extends [mscorlib]system.object { // methods .method private hidebysig static void main ( string[] args ) cil managed { // method begins at rva 0x207b // code size 24 (0x18) .maxstack 8 .entrypoint il_0000: nop il_0001: ldstr "2" il_0006: call int32 consolelab.stringextension::toint(string) il_000b: call void [mscorlib]system.console::writeline(int32) il_0010: nop il_0011: call int32 [mscorlib]system.console::read() il_0016: pop il_0017: ret } // end of method program::main .method public hidebysig specialname rtspecialname instance void .ctor () cil managed { // method begins at rva 0x2094 // code size 8 (0x8) .maxstack 8 il_0000: ldarg.0 il_0001: call instance void [mscorlib]system.object::.ctor() il_0006: nop il_0007: ret } // end of method program::.ctor } // end of class consolelab.program
以上是program类反编译后的源码,其调用方式跟调用静态方法没有什么区别
到了这个地方,我们可以看到,编译后的代码调用其实和调用一个类的静态方法一样,也就是stringextension::toint。只不过是.net标记了这个方法为扩展方法,也就是我们看到的system.runtime.compilerservices.extensionattribute
4、写到最后
扩展方法虽然看起来挺不错的,但是我们也要谨慎的使用,因为扩展的源对象如果发生了变化,就会导致bug的出现如果确实为给定类型实现了扩展方法,请记住以下几点:
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如果扩展方法与其实例方法具有相同的签名,扩展方法将无法被调用,这样也避免了扩展方法对原有代码所带来的损害,所以不存在谁先谁后的问题,这就回答了,文章开头所提出的问题
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如果扩展方法和调用方不在同一个命名空的,需要使用
using导入
以上为本篇文章的主要内容,希望大家多提提意见,如果喜欢记得点个赞哦
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