1、為什麼需要擴展方法 .NET3.5給我們提供了擴展方法的概念，它的功能是在不修改要添加類型的原有結構時，允許你為類或結構添加新方法。 思考：那麼究竟為什麼需要擴展方法呢，為什麼不直接修改原有類型呢？ 首先，假設我們的項目中有一個類，後來過了一段時間，我們明確的知道需要為該類添加一個新功能，考慮這 ...
1、為什麼需要擴展方法
.NET3.5給我們提供了擴展方法的概念，它的功能是在不修改要添加類型的原有結構時，允許你為類或結構添加新方法。
思考：那麼究竟為什麼需要擴展方法呢，為什麼不直接修改原有類型呢？
首先，假設我們的項目中有一個類，後來過了一段時間，我們明確的知道需要為該類添加一個新功能，考慮這個需求有兩個解決辦法：
(1)直接修改當前類的定義
這樣做的缺點是，破壞向後的相容性，可能以前使用的舊代碼無法通過編譯。比如說舊代碼使用了一個Methed(int,int)的方法，但是為了滿足新功能我們現在修改成了Methed(int,int，int),多增加了一個參數，這樣原有的舊代碼就無法通過編譯。
(2)以當前類為基類進行派生，在子類中進行實現
這樣做也有缺點，那就是假如功能需要修改時，我們需要維護兩個地方，一個是父類，一個是子類，增加了代碼維護工作量
這時，新的特性擴展方法解決了以上兩個問題，並且還解決了當有些類的實現是第三方的，我們無法修改源代碼情況下，以及某些類是不可繼承的，無法派生的，這兩種情況下任然可以使用擴展方法來添加新功能。使用擴展方法，可以在不創建子類和直接修改類型的情況下修改類型。
2、擴展方法怎麼用
2.1規則
定義擴展方法必須遵守兩個Static和一個this：
| 1.必須把擴展方法定義在靜態類中，每個擴展方法也必須聲明為靜態的 |
| 2.所有擴展方法必須要使用this關鍵字對第一個參數進行修飾 |
擴展方法的實現如下圖所示，我們要給StringBuilder系統類型擴展一個功能用於提取字元串對象中的某個字元的索引
2.1在實例層次上調用擴展方法
在實例層次上調用擴展方法的意思就是，在被擴展對象的實例上進行調用而不是使用我們定義的靜態類調用。具體怎樣調用，請看一下代碼。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace ExStensionMethd { class Program { static void Main(string[] args) { StringBuilder tmpStr = new StringBuilder("12323"); Console.WriteLine(tmpStr.StringIndef('2'));//這裡我們使用的是StringBuilder的實例tmpStr來直接調用 Console.ReadKey(); } } /// <summary> /// 擴展方法靜態類 /// </summary> static class ExtionClass { public static int StringIndef(this StringBuilder str, char tmpChar) { int index = 0; for (; index < str.Length; index++) { if (str[index].Equals(tmpChar)) { return index; } } return -1; } } }實例層次調用擴展方法
說明：需要特別說明的是，擴展方法可以擁有多個參數，但第一個參數的位置始終是屬於為擴展對象的，不能改變。也就是說只有第一個參數可以並且必須用this關鍵字修飾，其他的參數視為方法的普通參數。
3、擴展方法的定義位置
定義擴展方法，也就是說定義擴展方法靜態類時，我們必須為其指定命名空間，如果該命名空間與要使用擴展方法的命名空間不同，則需要導入命名空間(使用using關鍵字)。建議擴展方法定義成將要擴展類型的相同的命名空間，比如我們上面例子中的系統類型StringBulder的命名空間為System.Text，我們完全可以添加一個新類，然後定義命名空間為System.Text，也就是說最好是全局的、最外層的命名空間，這樣做的好處我們將在下麵闡述。
4、擴展方法的本質
擴展方法的實質其實是由編譯器來採用鏡像原理來實現的，並沒有改變原有類型或者是附加什麼額外的東西，查看下圖譯生成後的IL代碼，可以看到我們用紅色框標記出來的地址，call int32 ExStensionMethd.ExtionClass::StringIndef(class [mscorlib]System.Text.StringBuilder,char)其實質仍然調用的原靜態類的公共靜態方法而已。
所以代碼中的tmpStr.StringIndef('2'))和ExtionClass.StringIndef(tmpStr,'2')是等效的，然而為什麼我們可以直接使用實例調用呢，這是因為編譯器默默地做了工作。
編譯器工作---------------------------------------
tmpStr.StringIndef('2')
當編譯看到以下代碼，編譯器分兩步工作：
(1) 編譯器檢查tmpStr當前類型，也就是StringBulder類以及StringBulder任何基類是否具有所匹配的名為StringIndef包含一個char參數的函數，如果找到，則生成IL代碼並Call它；
(2) 如果沒有找到匹配的方法，就繼續檢查是否有任何靜態類定義了名為StringIndef的靜態方法，並且這個方法必須第一個參數是用this關鍵字修飾，參數類型為StringBulder的。找到時生成相應的IL代碼來調用它
所以這正是我們定義擴展方法的意義，因為編譯器就是按照規則來匹配相應的方法為其生成IL代碼，然而就算我們定義了擴展方法，其他的程式員也不知道，這樣豈不是多此一舉嗎，不是這樣。作為宇宙對強大編譯器的VS,它使用了"智能感知“的功能來簡化我們對擴展方法的使用，當我們使用擴展類型實例時，當點號按下時，VS自動添加上擴展方法讓我們選擇，對我們程式員來說，就好像是直接使用了擴展對象的原有方法一樣。這就是VS編譯器為我們所做的。
5.使用擴展方法擴展各種類型
擴展方法的擴展對象可以是類，介面，委托類型等。當擴展介面時，則所有實現了此介面的類，都擁有此擴展方法。
class Program { static void Main(string[] args) { "123123123123".ShowItems();//字元串 new[] { 1, 2, 3, 4, }.ShowItems();//int數組 new List<int> { 1, 2, 3, 4 }.ShowItems();//List容器 Console.ReadKey(); } } /// <summary> /// 擴展方法靜態類 /// </summary> static class ExtionClass { public static void ShowItems<T>(this IEnumerable<T> colletion) { foreach (var item in colletion) { if (item is string) Console.WriteLine(item); else Console.WriteLine(item.ToString()); } } }介面的擴展方法
6.擴展方法使用註意事項
- C#支持擴展方法，不支持擴展屬性、擴展事件、擴展操作符等；
- 擴展類必須在非泛型靜態類中定義，不能是泛型類，擴展類名可以任意定義。【為什麼不能是泛型靜態類知道嗎？如果真的不知道，說明上面的內容你沒有仔細看嘞，因為擴展方法其實再是編譯時進行的匹配和編譯，而泛型類只有在運行時才可以進行真正確定它具體類型，所以就不能是泛型靜態類了】；
- 擴展方法的定義必須具有文件作用域，也就是說必須在文件中某個命名空間下直接定義，不能嵌套在另一個類中定義；
- 多個靜態類可以定義相同的擴展方法，這一點需要註意在調用時要明確調用對象。調用衝突時，不能再再使用實例調用。只能使用靜態類.方法的普通方式進行使用；
- 假如擴展的這個類是一個基類時，而它又有很多派生類，則其派生類也擁有這個擴展方法(正如上面我們擴展的介面一樣），這有個好處也有壞處，好處就是子類可以使用這個方法，壞處就是智能提示會有遞歸下去，有很多填充的垃圾信息；
- 擴展方法存在版本問題。正如我們前面所說，編譯時會首先查找這個類是否定義了相匹配的方法，然後才回去查找靜態類。所以假如現在我們定義了一個IndexOf的方法，而在微軟的後續版本中，官方添加了同樣名為IndexOf的方法，則我們的靜態方法就不會調用。
參考資料：精通C#(第6版)
CLR via C#(第4版)
由於本人才學識淺，描述難免紕漏，如有錯誤，歡迎指出。麽麽！
