C#通过添加属性扩展类

Question

在C#中，是否可以通过添加属性来扩展类，而不仅仅是添加函数。例如：我依赖于一个标准的DLL库，但供应商不想修改它。在整个代码中，我已经广泛使用了DataCell类，并且现在才意识到需要向其中添加一个额外的属性。创建一个继承自该类的新扩展类似乎行不通，因为需要进行大量重写。 DataCell [元数据]

public class DataCell : Message
{
public int Field1;
public int Field2;
public DataCell()
{
 ..
} 
..
}

基本上我想要在这个类中添加一个公共整数 Flags; 以便我现在可以不重写任何内容，执行 (new DataCell).Flags = 0x10;

- Vans S

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你不能拥有扩展属性，但你可以继承一个类并添加属性。 - Sayse

在这种情况下，“extend”的意思是什么？你有源代码吗？还是想使用扩展属性（你不能）？或者从DataCell继承可以吗？ - Tim

所谓扩展，是指我在使用供应商的.dll库中大量使用了这个类。创建像ExtDataCell：DataCell这样的类不是一个选项，因为我基本上需要重写.dll库。因此，我希望能够以某种方式实现这样的操作，使得来自供应商.dll的DataCell可以拥有属性Flags，而它目前并没有（而无需修改供应商dll）。 - Vans S

Answer 1

首先，你应该重新考虑你的方法。但是如果一切都失败了，以下是你可以勉强给密封类添加属性的方法：

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace DataCellExtender
{

    #region sample 3rd party class
    public class DataCell
    {
        public int Field1;
        public int Field2;
    }
    #endregion

    public static class DataCellExtension
    {
        //ConditionalWeakTable is available in .NET 4.0+
        //if you use an older .NET, you have to create your own CWT implementation (good luck with that!)
        static readonly ConditionalWeakTable<DataCell, IntObject> Flags = new ConditionalWeakTable<DataCell, IntObject>();

        public static int GetFlags(this DataCell dataCell) { return Flags.GetOrCreateValue(dataCell).Value; }

        public static void SetFlags(this DataCell dataCell, int newFlags) { Flags.GetOrCreateValue(dataCell).Value = newFlags; }

        class IntObject
        {
            public int Value;
        }
    }


    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var dc = new DataCell();
            dc.SetFlags(42);
            var flags = dc.GetFlags();
            Console.WriteLine(flags);
        }
    }
}

请您不要这样做，除非确实必须这样。如果有更干净的解决方案而您选择了这种有点繁琐的方法，未来维护此代码的人可能会对您表示不满。

- dss539

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这绝对是一个有趣的解决方案。我会先探索更干净的选项，但至少值得考虑一下。 - Jon Skeet

@JonSkeet啊，是的，我忘了明确说明这有多糟糕，不应该这样做。我会编辑一下的。 - dss539

哇，这个问题已经有1万次的浏览量了。我接受了这个作为最佳答案，因为它似乎是我当时所需要的。不过性能方面还不确定。 - Vans S

+100的要点是，如果您将一个对象的引用作为键存储在“ConditionalWeakTable”中，则如果所有对象实例在其他地方被删除，则该条目将被删除。这使我们能够将元数据与密封类相关联，使其看起来像元数据是类的一部分，但不必处理在其被删除后删除该元数据的复杂性。 https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.runtime.compilerservices.conditionalweaktable-2 ，更多信息请参见 https://dev59.com/i2Ml5IYBdhLWcg3wXF9f - Zack Morris

@ZackMorris 是的。你可以代表其他对象保留一些数据。你可以通过扩展方法访问数据。你可以通过删除相关对象来“神奇地”擦除数据。这很hacky，但它能够工作。 :) 我不认为Belding先生会赞同。 - dss539

谢谢，稍作修改后它对我有用了（对于泛型类型（Node<>等），通过添加dynamic关键字）： private static readonly ConditionalWeakTable<dynamic, IntObject> Heights = new ConditionalWeakTable<dynamic, IntObject>(); - vCillusion

Answer 2

您可以通过继承一个类并仅向其中添加字段/属性来扩展它（虽然我会不建议使用公共字段，如您的示例所示）。但是，除非其他代码 使用 您的新类，否则这些字段将不存在于创建的对象中。例如，如果其他代码具有：

DataCell cell = new DataCell();

那么它就不会有你的Field1和Field2字段。

如果基类的每个实例都应该具有这些字段，您最好想办法更改基类而不是扩展它。

如果您想知道是否可以以添加扩展方法的方式添加“扩展字段”（例如public static void Foo(this DataCell cell)），那么不，这是不可能的。

- Jon Skeet

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问题在于这个类被供应商提供的另一个类广泛使用。因此，通过继承来扩展该类需要扩展一堆其他类并进行大量重写。好的，谢谢。 - Vans S

@VansS：对我来说仍然不清楚基类是否应该具有额外字段，或者谁拥有基类。但是你不能向你不拥有的类中添加字段。 - Jon Skeet

Answer 3

有两种方法可以向现有类添加属性：

1. 添加部分类，但这对您不起作用，因为部分类应该在同一个程序集中。

2. 继承此类到另一个类中，据我所知这将是更好的解决方案。

但不能像扩展方法一样使用扩展属性。

- jonni