Java中与C#扩展方法对应的是什么？

Question

我希望在一个对象列表中实现一种功能，就像在C#中使用扩展方法一样。

类似这样的：

List<DataObject> list;
// ... List initialization.
list.getData(id);

我该如何在Java中实现这个？

- Fabio Milheiro

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看这个：github.com/nicholas22/jpropel，例如：new String[] { "james", "john", "john", "eddie" }.where(startsWith("j")).distinct()。它使用lombok-pg提供的扩展方法好处。 - NT_

当微软允许扩展时，他们肯定做得没错。如果我需要在其他地方返回一个类中的函数，那么通过子类添加新功能是行不通的，比如向String和Date添加方法。 - tggagne

java.lang.String是一个final类，所以无法继承。使用静态方法是一种方式，但有时会导致代码难以阅读。我认为C＃已成为计算机语言的一代。扩展方法，部分类，LINQ等等... - Davut Gürbüz

@Roadrunner，rofl！对于缺失的语言功能最好的反击是称该功能为邪恶和不需要的。这是众所周知的。 - Kirk Woll

扩展方法并不是“邪恶”的，它们大大提高了代码的可读性。这只是 Java 中许多糟糕设计决策中的又一个。 - csauve

Answer 1

Java不支持扩展方法。

相反，您可以创建一个常规的静态方法，或者编写自己的类。

- SLaks

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使用扩展方法后，我变得有点挑剔了 - 但静态方法也能实现同样的效果。 - bbqchickenrobot

但是语法非常好，使程序更易于理解 :) 我也喜欢 Ruby 允许你做几乎相同的事情，除了你实际上可以修改内置类并添加新方法。 - knownasilya

@Ken：是的，这正是重点！为什么你要用Java编写代码而不是直接使用JVM字节码呢？这不仅仅是“语法问题”吗？ - Fyodor Soikin

与其他类中的额外静态方法相比，扩展方法可以使代码更加优雅。几乎所有现代语言都允许某种类型的现有类扩展：C#、php、objective-c、javascript。在这里，Java显然表现出其年龄。想象一下你想将一个JSONObject写入磁盘。你会调用jsonobj.writeToDisk()还是someunrelatedclass.writeToDisk(jsonobj)？ - woens

讨厌 Java 的原因越来越多。但几年前我就不再寻找它们了...... - John Demetriou

Answer 2

扩展方法不仅仅是静态方法，也不只是便利的语法糖，实际上它们是非常强大的工具。主要的优势是可以基于泛型参数的实例化来覆盖不同的方法。这类似于Haskell的类型类，事实上，看起来C#支持了C#的单子（即LINQ）。即使放弃LINQ语法，我仍然不知道如何在Java中实现类似的接口。

而且我认为在Java中不可能实现它们，因为Java的类型擦除语义使得泛型参数无法实例化。

- user1686250

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它们还允许您继承多个行为（不包括多态性）。您可以实现多个接口，并伴随着它们的扩展方法。它们还允许您实现想要附加到类型的行为，而无需将其全局关联到整个类型系统。 - Clever Neologism

这整篇回答都是错误的。在C#中，扩展方法只是一种语法糖，编译器稍微重新排列一下代码，将方法调用的目标移动到静态方法的第一个参数上。你不能重写现有的方法。扩展方法不必遵循单子模式。它只是一种更方便的调用静态方法的方式，使得给类添加实例方法的外观成为可能。如果你赞同这个答案，请阅读这篇文章：https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/extension-methods - Matt Klein

在这种情况下，定义什么是语法糖。我认为，语法糖是内部宏语法，对于扩展方法，编译器必须至少查找静态类的位置以进行替换。答案中没有提到方法应该是单子的，这是无意义的。此外，您可以将其用于重载，但它不是扩展方法的特性，而是基于纯参数类型的重载方法，与直接调用方法的方式相同，并且由于Java泛型类型参数擦除的原因，在许多有趣的情况下它将无法工作。 - user1686250

@user1686250 可以在Java中实现（通过“Java”我假设您指的是在JVM上运行的字节码）... Kotlin编译为字节码具有扩展功能。它只是静态方法上的语法糖。您可以使用IntelliJ中的反编译器查看等效的Java代码。 - Jeffrey Blattman

那些认为这只是“语法糖”的人可能从未需要管理大量代码或进行代码审查。在编程中，可读性是最重要的事情，除非你要进行汇编语言或 GPU 级别的高性能计算。我有很多代码要维护，没有时间去跟随那些难以理解的静态方法调用。如果你将它们与 Java Lambda 结合使用，你的代码会看起来很糟糕。一些 Lambda 表达式看起来很丑陋和复杂，你最好还是使用旧的 “foreach” 循环。如果 Java 不改进，将来我甚至会将堆栈从Java更改为C＃。 - djmj

Answer 3

Project Lombok 提供了一个注解 @ExtensionMethod，可用于实现您所需的功能。

- Thomas Eizinger

Answer 4

从技术上讲，Java没有等价的C#扩展。但是如果您想要实现这样的函数以获得更清晰的代码和可维护性，则必须使用Manifold框架。

package extensions.java.lang.String;

import manifold.ext.api.*;

@Extension
public class MyStringExtension {

  public static void print(@This String thiz) {
    System.out.println(thiz);
  }

  @Extension
  public static String lineSeparator() {
    return System.lineSeparator();
  }
}

- M.Laida

Answer 5

Java中没有扩展方法，但您可以通过 manifold 实现它，如下所示：

您可以按照以下示例为字符串定义“echo”方法，

@Extension
public class MyStringExtension {
    public static void echo(@This String thiz) {
        System.out.println(thiz);
    }
}

之后，您可以在任何地方使用该方法（echo）输出字符串，例如：

"Hello World".echo();   //prints "Hello World"
"Welcome".echo();       //prints "Welcome"
String name = "Jonn";
name.echo();            //prints "John"

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当然，您也可以像这样拥有参数：

@Extension
public class MyStringExtension {
    public static void echo(@This String thiz, String suffix) {
        System.out.println(thiz + " " + suffix);
    }
}

并且像这样使用，

"Hello World".echo("programming");   //prints "Hello World programming"
"Welcome".echo("2021");              //prints "Welcome 2021"
String name = "John";
name.echo("Conor");                  //prints "John Conor"

您可以查看这个示例，Manifold-sample。

- Furkan Öztürk

Answer 6

"

XTend 语言是Java的超集，可以编译为Java源代码¹。该语言支持此操作。

"

- Sam Keays

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当非Java代码编译为Java时，您是否有扩展方法？或者Java代码只是一个静态方法？ - Fabio Milheiro

正如其他人所指出的，Java 没有扩展方法。因此，编译为 Java 的 XTend 代码不会创建 Java 扩展方法。但是，如果您完全使用 XTend 工作，您将不会注意到或关心这一点。但是，回答您的问题，您也不一定拥有静态方法。XTend 的主要作者在他的博客上有一篇关于这个问题的文章，请参见 http://blog.efftinge.de/2011/11/whats-so-special-about-xtends-extension.html。 - Erick G. Hagstrom

是的，不知道为什么我也没有想到。谢谢！ - Fabio Milheiro

@Sam 感谢你向我介绍 XTend -- 我以前从未听说过它。 - jpaugh

Answer 7

另一种选择是使用来自google-guava库的ForwardingXXX类。

- Aravind Yarram

Answer 8

看起来 Defender Methods（即默认方法）有一些小概率会进入 Java 8。然而，据我所知，它们只允许 interface 的 作者 在后期扩展该接口，而不是任意用户。

如果加入 Interface Injection，Defender Methods 将能够完全实现类似于 C# 的扩展方法，但据我所知，Interface Injection 还没有出现在 Java 8 的路线图中。

- Jörg W Mittag

Answer 9

Java没有这样的功能。相反，您可以创建列表实现的常规子类或创建匿名内部类：

List<String> list = new ArrayList<String>() {
   public String getData() {
       return ""; // add your implementation here. 
   }
};

问题在于调用这个方法。您可以“就地”完成它：

new ArrayList<String>() {
   public String getData() {
       return ""; // add your implementation here. 
   }
}.getData();

- AlexR

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那是完全没有用的。 - SLaks

为什么？这是由你自己建议的“编写自己的类”。 - Goran Jovic

这意味着你只能定义一个方法，然后立即调用它，仅限一次。 - SLaks

好的，我明白了。与那个有限的解决方案相比，编写一个命名类会更好。 - Goran Jovic

C#扩展方法和Java匿名类之间有很大的区别。在C#中，扩展方法只是静态方法的语法糖。IDE和编译器使扩展方法看起来像是扩展类的实例方法。（注意：在这个上下文中，“扩展”并不意味着像Java中通常意义上的“继承”） - HairOfTheDog

Answer 10

可以使用装饰器面向对象设计模式。 Java标准库中使用此模式的示例是DataOutputStream。

以下是用于增强List功能的一些代码：

public class ListDecorator<E> implements List<E>
{
    public final List<E> wrapee;

    public ListDecorator(List<E> wrapee)
    {
        this.wrapee = wrapee;
    }

    // implementation of all the list's methods here...

    public <R> ListDecorator<R> map(Transform<E,R> transformer)
    {
        ArrayList<R> result = new ArrayList<R>(size());
        for (E element : this)
        {
            R transformed = transformer.transform(element);
            result.add(transformed);
        }
        return new ListDecorator<R>(result);
    }
}

附言：我是Kotlin的忠实粉丝。它具有扩展方法，还可以在JVM上运行。

- Eric