新Orcas语言特性：扩展方法

【原文地址】New "Orcas" Language Feature: Extension Methods
【原文发表日期】 Tuesday, March 13, 2007 2:27 AM

上个星期，我发表了我准备写的讨论一些新的VB和C#语言特性的系列博客贴子的第一篇，这些新语言特性是将于今年晚些时候发布的Visual Studio和.NET框架Orcas版的一部分。

我的上一个博客贴子讨论了自动属性，对象初始化器和集合初始化器等新特性。如果你还没有读过这个帖子的话，请在这里阅读。今天的贴子讨论一个VB和C#中都具有的，重要得多的新特性：扩展方法 (Extension Methods)。

什么是扩展方法 (Extension Methods)?

扩展方法允许开发人员往一个现有的CLR类型的公开契约(contract)中添加新的方法，而不用生成子类或者重新编译原来的类型。扩展方法有助于把今天动态语言中流行的对duck typing的支持之灵活性，与强类型语言之性能和编译时验证融合起来。

扩展方法促成了好多有用的使用场景，并使在作为Orcas一部分发布的.NET版本中引进的非常强大的LINQ查询框架成为可能。

简单的扩展方法例子：

有没有想过要检查一个字符串变量是否是个合法的电子邮件地址？ 在今天，你大概需要通过调用一个单独的类（或许通过一个静态方法）来实现检查该字符串变量是否合法。譬如，象这样：

string email = Request.QueryString["email"];
if ( EmailValidator.IsValid(email) ) {
   
} 

而使用C#和VB中的新“扩展方法”语言特性的话，我则可以添加一个有用的“IsValidEmailAddress()”方法到string类本身中去，该方法返回当前字符串实例是否是个合法的字符串。然后我可以把我的代码重写一下，使之更加干净，而且更具描述性，象这样：

string email = Request.QueryString["email"];
if ( email.IsValidEmailAddress() ) {
   
} 

我们是怎么把这个新的IsValidEmailAddress()方法添加到现有的string类里去的呢？我们是通过定义一个静态的类型，带有我们的“IsValidEmailAddress”这个静态的方法来实现的，象下面这样：

public static class ScottGuExtensions
{
    public static bool IsValidEmailAddress(this string s)
    {
        Regex regex = new Regex(@"^[\w-\.]+@([\w-]+\.)+[\w-]{2,4}$");
        return regex.IsMatch(s);
    }
} 

注意，上面的静态方法在第一个类型是string的参数变量前有个“this”关键词，这告诉编译器，这个特定的扩展方法应该添加到类型为“string”的对象中去。然后在IsValidEmailAddress()方法实现里，我可以访问调用该方法的实际string实例的所有公开属性/方法/事件，取决于它是否是合法电子邮件地址来返回true/false。

在我的代码里把这个特定的扩展方法的实现添加到string实例，我只要使用标准的“using”语句来引入含有该扩展方法的实现的命名空间：

using ScottGuExtensions; 

然后编译器就会在任何string上正确地定位IsValidEmailAddress()方法。在公开发行的Orcas三月份的CTP中的C#和VB在Visual Studio代码编辑器里对扩展方法提供了完整的intellisense支持。所以，当我在一个字符串变量上点击“.”关键词时，我的扩展方法现在就会出现在intellisense的下拉框里:

VB和C#编译器也会很自然地给与你对所有扩展方法用法的编译时的检查，这意味着你会得到一个编译时错误，假如你键错或者错用一个扩展方法的话。

[感谢David Hayden，是他在去年的一个老帖子 里第一个示范了我在上面使用的这个IsValidEmailAddress使用场景。]