.NET 扩展方法 (一)
2018-06-17 20:21:00来源:未知 阅读 ()
我还记得刚刚学编程的时候,老师经常会提到一句话:注意空指针。所以经常在某些“入口”位置,进行代码校验,空指针的判断就是其中的一项工作。
string类型作为常用的数据类型,它在项目中出现的机率极高,所以往往会有如下的代码片段:
// str 是 string 类型 if (str == null || str == string.Empty) { // ... 其他操作 return; }
每次都写两个双等号判断,着实有点烦人,让人苦恼不已。在接下来的一段时间内有幸发现了一种新的写法:
// str 是 string 类型 if (string.IsNullOrEmpty(str)) { // ... 其他操作 return; }
可是有些地方还要判断是否为空格...
// str 是 string 类型 if (String.IsNullOrEmpty(str) || str.Trim().Length == 0) { // ... 其他操作 return; }
代码长度又变长了...慢着,别急,.NET 4.0来了...
// str 是 string 类型 if (String.IsNullOrWhiteSpace(str)) { // ... 其他操作 return; }
该方法很强大,不仅可以判断空格,而且可以判断制表符 '\t' 等空白字符。
可是... 可是... 我还是觉得不舒服,如果能实现下面的效果该多好呢。
string str = null; bool result = str.IsEmpty(); Console.WriteLine(result); // 正常编译通过,正常运行不发生异常,并且输出 True
假设,我们已经通过某些手段使string对象拥有IsEmpty方法:
如果IsEmpty是实例化方法,str对象为null,此时调用方法必定会引发空指针异常。
如果IsEmpty是静态方法,按照语法规则,对象是无法调用静态方法的。
所以,这条路好像行不通啊,怎么办呢?——让扩展方法来解决吧。
C#编程指南——扩展方法,给出的说明:扩展方法使你能够向现有类型“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。
扩展方法是一种特殊的静态方法,但可以像扩展类型上的实例方法一样进行调用。
看样子扩展方法很强大啊,那我们该如何实现和调用自定义的扩展方法呢?
1、因为扩展方法是向现有类型“添加”方法,所以必须有一个类型,这里就是我们想要添加方法的string类型了。
2、扩展方法也是方法,方法总是需要“载体”的,所以我们需要一个类。对该类的要求有且仅有两点:
1)是顶级非泛型静态类,2)是对于客户代码而言要有足够的访问权限。
3、对于扩展方法的要求有四点,除了是静态方法和对于客户代码而言拥有足够的访问权限之外,还要求:
1)扩展方法的第一个参数必须是将要扩展的类型,这里就是string类型了。2)有且仅有第一个参数必须以this修饰符开头。
4、写完扩展方法,引入相应的命名空间(如果需要),根据VS的智能敏感提示,然后写代码调用即可。
Demo:
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace MethodDemo { public static class StringExtentsion { public static bool IsEmpty(this string str) { return string.IsNullOrWhiteSpace(str); } } class Program { static void Main(string[] args) { string[] arr = new string[] { null, string.Empty, " ", " \t ", " \r\n " }; foreach (string str in arr) { bool result = str.IsEmpty(); Console.WriteLine(result); // 编译通过,运行无异常,并且全部输出True } Console.Read(); } } }
让我们仔细看一下这个demo吧,哇塞,对象竟然可以调用静态方法了,这完全打破了以往的语法规则啊。是这样吗?让我们以怀疑的心态一探究竟。
我们利用 VS自带的IL反汇编程序,反编译一下,看一看MSIL代码。StringExtentsion类的IsEmpty方法签名如下:
.method public hidebysig static bool IsEmpty(string str) cil managed { }
我们可以从中找到熟悉的影子 public static bool IsEmpty(string str){},它和一个标准的静态方法无异,this 修饰符在这时候已经 “消失” 了。
再看一下客户代码吧:
IL_003b: call bool MethodDemo.StringExtentsion::IsEmpty(string)
即便你看不懂MSIL代码,我想你也有可能推测出正确结果——没错,我们被编译器“欺骗”了,以下两种写法是等效的:
result = str.IsEmpty(); result = StringExtentsion.IsEmpty(str); // 此时 扩展方法中的this修饰符是可有可无的
看到这里,对扩展方法已经有了一个大概了解,我们再回头看一下 C#编程指南——扩展方法,中给出的一句说明:
扩展方法使你能够向现有类型“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。扩展方法是一
种特殊的静态方法,但可以像扩展类型上的实例方法一样进行调用。
1、在这里“添加”两个字被加了双引号,故名其意不是真正的添加,扩展方法还存在于其定义的静态类中,编译后的方法签名和标准的静态方法无差异,
this修饰符、在这时候已经消失了。
2、扩展方法是一种特殊的静态方法,其特殊在于其语法规则可保证编译器可以将“扩展类型的对象调用静态方法(扩展方法)”这种语法表象 编译通过。
可以想象一下,编译器在编译的时候,它要查找当前代码文件域所引入的命名空间下的所有扩展方法、其工作量是很大的(更多参见:ExtensionAttribute)。
后记:
1、这次举的这个例子很特殊,能将扩展方法的绝对威力展示出来:
1)string是.NET 类库中的类,我们不能修改string类吧。
2)string是密封类,不能继承。
3)避免空指针异常,按语法规则最便捷的方式就是通过静态方法的参数去解决,就像 string.IsNullOrWhiteSpace 方法一样,
可是想得到的形式却是对象调用实例方法。
2、如果给object添加一个扩展方法会出现什么效果呢?(未完待续...)
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