扩展方法
结果证明,更好的语法将以被称为扩展方法的语言功能形式出现。扩展方法基本上属于可通过实例语法调用的静态方法。上述查询问题的根源是我们试图向 IEnumerable<T> 添加方法。但如果我们要添加运算符,如 Where、Select 等,则所有现有和未来的实现器都必须实现那些方法。尽管那些实现绝大多数都是相同的。在 C# 中共享“接口实现”的唯一方法是使用静态方法,这是我们处理以前使用的 EnumerableExtensions 类的一个成功方法。
假设我们转而将 Where 方法编写为扩展方法。那么,查询可重新编写为:
IEnumerable<Customer> locals = customers.Where(c => c.ZipCode == 91822);
对于此简单查询,该语法近乎完美。但将 Where 方法编写为扩展方法的真正含义是什么呢?其实非常简单。基本上,因为静态方法的签名发生更改,因此“this”修饰符就被添加到第一个参数:
public static IEnumerable<T> Where<T>( this IEnumerable<T> items, Func<T, bool> predicate)
此外,必须在静态类中声明该方法。静态类是一种只能包含静态成员,并在类声明中用静态修饰符表示的类。这就它的全部含义。此声明指示编译器允许在任何实现 IEnumerable<T> 的类型上用与实例方法相同的语法调用 Where。但是,必须能够从当前作用域访问 Where 方法。当包含类型处于作用域内时,方法也在作用域内。因此,可以通过 Using 指令将扩展方法引入作用域。(有关详细信息,请参见侧栏上的“扩展方法”。)
显然,扩展 方法有助于简化我们的查询示例,但除此之外,这些方法是不是一种广泛有用的语言功能呢?事实证明扩展方法有多种用途。其中一个最常见的用途可能是提供共享接口实现。例如,假设您有以下接口:
interface IDog { // Barks for 2 seconds void Bark(); void Bark(int seconds); }
此接口要求每个实现器都应编写适用于两种重载的实现。有了“Orcas”版 C#,接口变得很简单:
interface IDog { void Bark(int seconds); }
扩展方法可添加到另一个类:
static class DogExtensions
{
// Barks for 2 seconds
public static void Bark(this IDog dog)
{
dog.Bark(2);
}
}
接口实现器现在只需实现单一方法,但接口客户端却可以自由调用任一重载。
我们现在拥有了用于编写筛选子句的非常接近理想的语法,但“Orcas”版 C# 仅限于此吗?并不全然。让我们对示例稍作扩展,相对于整个客户对象,我们只投影出客户名称。如我前面所述,理想的语法应采用如下形式:
sequence<string> locals = customers.where(ZipCode == 98112).select(Name);
仅用我们讨论过的语言扩展,即 lambda 表达式和扩展方法,此代码可重新编写为如下所示:
IEnumerable<string> locals = customers.Where(c => c.ZipCode == 91822).Select(c => c.Name);
请注意,此查询的返回类型不同,它是 IEnumerable<string> 而不是 IEnumerable<Customer>。这是因为我们仅从 select 语句中返回客户名称。
当投影只是单一字段时,该方法确实很有效。但是,假设我们不仅要返回客户的名称,还要返回客户的地址。理想的语法则应如下所示:
locals = customers.where(ZipCode == 98112).select(Name, Address);