Question

我听说有可能使用扩展方法，但我自己也无法弄明白。如果可能的话，我想看一个具体的例子。

谢谢！

Answer 1

这实际上取决于你对“mixin”的意思 - 每个人似乎都有一个略微不同的想法。我想要看的混合类型（但是在C＃中不可用）正在通过组合实现简单：

public class Mixin : ISomeInterface
{
    private SomeImplementation impl implements ISomeInterface;

    public void OneMethod()
    {
        // Specialise just this method
    }
}

只要将每个成员代理为“impl”，编译器就会实现ISomeInterface，除非在类中直接有另一个实现。

目前这一切都不可能：）

Answer 2

有一个开源框架，可以让你通过C＃实现mixins。看看http://remix.codeplex.com/。

使用此框架实现mixins非常容易。只需查看样本和页面上的“附加信息”链接即可。

Answer 3

我通常采用这种模式：

public interface IColor
{
    byte Red   {get;}
    byte Green {get;}
    byte Blue  {get;}
}

public static class ColorExtensions
{
    public static byte Luminance(this IColor c)
    {
        return (byte)(c.Red*0.3 + c.Green*0.59+ c.Blue*0.11);
    }
}

我在同一个源文件/命名空间中有两个定义。这样，当使用界面时，扩展名始终可用（使用'using'）。

这会为您提供有限的mixin ，如CMS的第一个链接中所述。

限制：

无数据字段
没有属性（你必须用括号调用myColor.Luminance（），extension properties任何人？）

在许多情况下，它仍然足够。

如果他们（MS）可以添加一些编译器魔法来自动生成扩展类，那将是很好的：

public interface IColor
{
    byte Red   {get;}
    byte Green {get;}
    byte Blue  {get;}

    // compiler generates anonymous extension class
    public static byte Luminance(this IColor c)     
    {
        return (byte)(c.Red*0.3 + c.Green*0.59+ c.Blue*0.11);
    }
}

虽然Jon提出的编译技巧会更好。

Answer 4

LinFu和Castle's DynamicProxy实现了mixins。 COP（面向复合的编程）可以被认为是用mixins制作一个完整的范例。 This post from Anders Noras包含有用的信息和链接。

编辑：这可以通过C＃2.0实现，无需扩展方法

Answer 5

您还可以使用与WPF附加属性不同的模式来扩充扩展方法以合并状态。

这是一个带有最小样板的示例。请注意，目标类不需要修改，包括添加接口，除非您需要以多态方式处理目标类 - 在这种情况下，您最终会得到非常接近实际多重继承的内容。

// Mixin class: mixin infrastructure and mixin component definitions
public static class Mixin
{ 
    // =====================================
    // ComponentFoo: Sample mixin component
    // =====================================

    //  ComponentFooState: ComponentFoo contents
    class ComponentFooState
    {
        public ComponentFooState() {
            // initialize as you like
            this.Name = "default name";
        }

        public string Name { get; set; }
    }

    // ComponentFoo methods

    // if you like, replace T with some interface 
    // implemented by your target class(es)

    public static void 
    SetName<T>(this T obj, string name) {
        var state = GetState(component_foo_states, obj);

        // do something with "obj" and "state"
        // for example: 

        state.Name = name + " the " + obj.GetType();


    }
    public static string
    GetName<T>(this T obj) {
        var state = GetState(component_foo_states, obj);

        return state.Name; 
    }

    // =====================================
    // boilerplate
    // =====================================

    //  instances of ComponentFoo's state container class,
    //  indexed by target object
    static readonly Dictionary<object, ComponentFooState>
    component_foo_states = new Dictionary<object, ComponentFooState>();

    // get a target class object's associated state
    // note lazy instantiation
    static TState
    GetState<TState>(Dictionary<object, TState> dict, object obj) 
    where TState : new() {
        TState ret;
        if(!dict.TryGet(obj, out ret))
            dict[obj] = ret = new TState();

        return ret;
    }

}

用法：

var some_obj = new SomeClass();
some_obj.SetName("Johny");
Console.WriteLine(some_obj.GetName()); // "Johny the SomeClass"

请注意，它也适用于null实例，因为扩展方法自然会这样做。

您可能还会考虑使用WeakDictionary实现来避免由于集合将目标类引用保留为键而导致的内存泄漏。

Answer 6

我需要类似的东西，所以我使用Reflection.Emit想出了以下内容。在下面的代码中，动态生成一个新类型，它具有类型为“mixin”的私有成员。对“mixin”接口方法的所有调用都将转发给此私有成员。定义了一个参数构造函数，它接受一个实现'mixin'接口的实例。基本上，它等于为给定的具体类型T和接口I编写以下代码：

class Z : T, I
{
    I impl;

    public Z(I impl)
    {
        this.impl = impl;
    }

    // Implement all methods of I by proxying them through this.impl
    // as follows: 
    //
    // I.Foo()
    // {
    //    return this.impl.Foo();
    // }
}

这是班级：

public class MixinGenerator
{
    public static Type CreateMixin(Type @base, Type mixin)
    {
        // Mixin must be an interface
        if (!mixin.IsInterface)
            throw new ArgumentException("mixin not an interface");

        TypeBuilder typeBuilder = DefineType(@base, new Type[]{mixin});

        FieldBuilder fb = typeBuilder.DefineField("impl", mixin, FieldAttributes.Private);

        DefineConstructor(typeBuilder, fb);

        DefineInterfaceMethods(typeBuilder, mixin, fb);

        Type t = typeBuilder.CreateType();

        return t;
    }

    static AssemblyBuilder assemblyBuilder;
    private static TypeBuilder DefineType(Type @base, Type [] interfaces)
    {
        assemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(
            new AssemblyName(Guid.NewGuid().ToString()), AssemblyBuilderAccess.RunAndSave);

        ModuleBuilder moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule(Guid.NewGuid().ToString());

        TypeBuilder b = moduleBuilder.DefineType(Guid.NewGuid().ToString(),
            @base.Attributes,
            @base,
            interfaces);

        return b;
    }
    private static void DefineConstructor(TypeBuilder typeBuilder, FieldBuilder fieldBuilder)
    {
        ConstructorBuilder ctor = typeBuilder.DefineConstructor(
            MethodAttributes.Public, CallingConventions.Standard, new Type[] { fieldBuilder.FieldType });

        ILGenerator il = ctor.GetILGenerator();

        // Call base constructor
        ConstructorInfo baseCtorInfo =  typeBuilder.BaseType.GetConstructor(new Type[]{});
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
        il.Emit(OpCodes.Call, typeBuilder.BaseType.GetConstructor(new Type[0]));

        // Store type parameter in private field
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
        il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
        il.Emit(OpCodes.Stfld, fieldBuilder);
        il.Emit(OpCodes.Ret);
    }

    private static void DefineInterfaceMethods(TypeBuilder typeBuilder, Type mixin, FieldInfo instanceField)
    {
        MethodInfo[] methods = mixin.GetMethods();

        foreach (MethodInfo method in methods)
        {
            MethodInfo fwdMethod = instanceField.FieldType.GetMethod(method.Name,
                method.GetParameters().Select((pi) => { return pi.ParameterType; }).ToArray<Type>());

            MethodBuilder methodBuilder = typeBuilder.DefineMethod(
                                            fwdMethod.Name,
                                            // Could not call absract method, so remove flag
                                            fwdMethod.Attributes & (~MethodAttributes.Abstract),
                                            fwdMethod.ReturnType,
                                            fwdMethod.GetParameters().Select(p => p.ParameterType).ToArray());

            methodBuilder.SetReturnType(method.ReturnType);
            typeBuilder.DefineMethodOverride(methodBuilder, method);

            // Emit method body
            ILGenerator il = methodBuilder.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            il.Emit(OpCodes.Ldfld, instanceField);

            // Call with same parameters
            for (int i = 0; i < method.GetParameters().Length; i++)
            {
                il.Emit(OpCodes.Ldarg, i + 1);
            }
            il.Emit(OpCodes.Call, fwdMethod);
            il.Emit(OpCodes.Ret);
        }
    }
}

这是用法：

public interface ISum
{
    int Sum(int x, int y);
}

public class SumImpl : ISum
{
    public int Sum(int x, int y)
    {
        return x + y;
    }
}

public class Multiply
{        
    public int Mul(int x, int y)
    {
        return x * y;
    }
}

// Generate a type that does multiply and sum
Type newType = MixinGenerator.CreateMixin(typeof(Multiply), typeof(ISum));

object instance = Activator.CreateInstance(newType, new object[] { new SumImpl() });

int res = ((Multiply)instance).Mul(2, 4);
Console.WriteLine(res);
res = ((ISum)instance).Sum(1, 4);
Console.WriteLine(res);

Answer 7

如果您有可以存储数据的基类，则可以强制执行编译器安全性并使用标记接口。这或多或少是什么＆＃34; Mixins in C＃3.0＆＃34;从接受的答案提出。

public static class ModelBaseMixins
{
    public interface IHasStuff{ }

    public static void AddStuff<TObjectBase>(this TObjectBase objectBase, Stuff stuff) where TObjectBase: ObjectBase, IHasStuff
    {
        var stuffStore = objectBase.Get<IList<Stuff>>("stuffStore");
        stuffStore.Add(stuff);
    }
}

ObjectBase：

public abstract class ObjectBase
{
    protected ModelBase()
    {
        _objects = new Dictionary<string, object>();
    }

    private readonly Dictionary<string, object> _objects;

    internal void Add<T>(T thing, string name)
    {
        _objects[name] = thing;
    }

    internal T Get<T>(string name)
    {
        T thing = null;
        _objects.TryGetValue(name, out thing);

        return (T) thing;
    }

因此，如果您有一个类，您可以继承自＆＃39; ObjectBase＆＃39;并用IHasStuff装饰你现在可以添加sutff

Answer 8

这是我刚刚提出的mixin实现。我可能会将它与a library of mine一起使用。

这可能是在某个地方之前完成的。

这些都是静态输入的，没有字典或其他东西。每种类型需要一些额外的代码，每个实例不需要任何存储空间。另一方面，如果您愿意，它还可以灵活地动态更改mixin实现。没有后期构建，预构建，中间构建工具。

它有一些限制，但它确实允许覆盖等等。

我们首先定义一个标记界面。也许稍后会添加一些东西：

public interface Mixin {}

此接口由mixins实现。 Mixins是常规课程。类型不直接继承或实现mixins。他们只是使用接口公开mixin的实例：

public interface HasMixins {}

public interface Has<TMixin> : HasMixins
    where TMixin : Mixin {
    TMixin Mixin { get; }
}

实现此接口意味着支持mixin。重要的是它是明确实现的，因为我们每种类型都会有几个。

现在使用扩展方法进行一些小技巧。我们定义：

public static class MixinUtils {
    public static TMixin Mixout<TMixin>(this Has<TMixin> what)
        where TMixin : Mixin {
        return what.Mixin;
    }
}

Mixout公开了相应类型的mixin。现在，为了测试这个，我们来定义：

public abstract class Mixin1 : Mixin {}

public abstract class Mixin2 : Mixin {}

public abstract class Mixin3 : Mixin {}

public class Test : Has<Mixin1>, Has<Mixin2> {

    private class Mixin1Impl : Mixin1 {
        public static readonly Mixin1Impl Instance = new Mixin1Impl();
    }

    private class Mixin2Impl : Mixin2 {
        public static readonly Mixin2Impl Instance = new Mixin2Impl();
    }

    Mixin1 Has<Mixin1>.Mixin => Mixin1Impl.Instance;

    Mixin2 Has<Mixin2>.Mixin => Mixin2Impl.Instance;
}

static class TestThis {
    public static void run() {
        var t = new Test();
        var a = t.Mixout<Mixin1>();
        var b = t.Mixout<Mixin2>();
    }
}

相当有趣（虽然回想起来确实有意义），IntelliSense没有检测到扩展方法Mixout适用于Test，但编译器确实接受它，只要{{1实际上有mixin。如果你试试，

Test

它会给你一个编译错误。

你可以有点花哨，并定义以下方法：

t.Mixout<Mixin3>();

这样做是，a）在IntelliSense中显示一个名为[Obsolete("The object does not have this mixin.", true)] public static TSome Mixout<TSome>(this HasMixins something) where TSome : Mixin { return default(TSome); }的方法，提醒您它的存在，以及b）提供一个更具描述性的错误消息（由Mixout属性生成）。

Answer 9

我找到了一种解决方法here，尽管这种解决方法并不十分优雅，但可以使您实现完全可观察的混合行为。此外，IntelliSense仍然有效！

using System;
using System.Runtime.CompilerServices; //needed for ConditionalWeakTable
public interface MAgeProvider // use 'M' prefix to indicate mixin interface
{
    // nothing needed in here, it's just a 'marker' interface
}
public static class AgeProvider // implements the mixin using extensions methods
{
    static ConditionalWeakTable<MAgeProvider, Fields> table;
    static AgeProvider()
    {
        table = new ConditionalWeakTable<MAgeProvider, Fields>();
    }
    private sealed class Fields // mixin's fields held in private nested class
    {
        internal DateTime BirthDate = DateTime.UtcNow;
    }
    public static int GetAge(this MAgeProvider map)
    {
        DateTime dtNow = DateTime.UtcNow;
        DateTime dtBorn = table.GetOrCreateValue(map).BirthDate;
        int age = ((dtNow.Year - dtBorn.Year) * 372
                   + (dtNow.Month - dtBorn.Month) * 31
                   + (dtNow.Day - dtBorn.Day)) / 372;
        return age;
    }
    public static void SetBirthDate(this MAgeProvider map, DateTime birthDate)
    {
        table.GetOrCreateValue(map).BirthDate = birthDate;
    }
}

public abstract class Animal
{
    // contents unimportant
}
public class Human : Animal, MAgeProvider
{
    public string Name;
    public Human(string name)
    {
        Name = name;
    }
    // nothing needed in here to implement MAgeProvider
}
static class Test
{
    static void Main()
    {
        Human h = new Human("Jim");
        h.SetBirthDate(new DateTime(1980, 1, 1));
        Console.WriteLine("Name {0}, Age = {1}", h.Name, h.GetAge());
        Human h2 = new Human("Fred");
        h2.SetBirthDate(new DateTime(1960, 6, 1));
        Console.WriteLine("Name {0}, Age = {1}", h2.Name, h2.GetAge());
        Console.ReadKey();
    }
}

是否可以在C＃中实现mixins？

9 个答案: