重写 LINQ 扩展方法

Question

有没有一种方法可以覆盖扩展方法（提供更好的实现），而无需显式转换为它们？我正在实现一种数据类型，它能够比默认扩展方法更有效地处理某些操作，但我想保留 IEnumerable 的通用性。这样任何 IEnumerable 都可以传递，但是当我的类传入时，它应该更高效。

作为一个玩具示例，请考虑以下问题：

// Compile: dmcs -out:test.exe test.cs

using System;

namespace Test {
    public interface IBoat {
        void Float ();
    }

    public class NiceBoat : IBoat {
        public void Float () {
            Console.WriteLine ("NiceBoat floating!");
        }
    }

    public class NicerBoat : IBoat {
        public void Float () {
            Console.WriteLine ("NicerBoat floating!");
        }

        public void BlowHorn () {
            Console.WriteLine ("NicerBoat: TOOOOOT!");
        }
    }

    public static class BoatExtensions {
        public static void BlowHorn (this IBoat boat) {
            Console.WriteLine ("Patched on horn for {0}: TWEET", boat.GetType().Name);
        }
    }

    public class TestApp {
        static void Main (string [] args) {
            IBoat niceboat = new NiceBoat ();
            IBoat nicerboat = new NicerBoat ();

            Console.WriteLine ("## Both should float:");
            niceboat.Float ();
            nicerboat.Float ();
            // Output:
            //      NiceBoat floating!
            //      NicerBoat floating!

            Console.WriteLine ();
            Console.WriteLine ("## One has an awesome horn:");
            niceboat.BlowHorn ();
            nicerboat.BlowHorn ();
            // Output:
            //      Patched on horn for NiceBoat: TWEET
            //      Patched on horn for NicerBoat: TWEET

            Console.WriteLine ();
            Console.WriteLine ("## That didn't work, but it does when we cast:");
            (niceboat as NiceBoat).BlowHorn ();
            (nicerboat as NicerBoat).BlowHorn ();
            // Output:
            //      Patched on horn for NiceBoat: TWEET
            //      NicerBoat: TOOOOOT!

            Console.WriteLine ();
            Console.WriteLine ("## Problem is: I don't always know the type of the objects.");
            Console.WriteLine ("## How can I make it use the class objects when the are");
            Console.WriteLine ("## implemented and extension methods when they are not,");
            Console.WriteLine ("## without having to explicitely cast?");
        }
    }
}

是否有一种方法可以从第二种情况中获取行为，而无需显式转换？这个问题可以避免吗？

Answer 1

扩展方法是静态方法，您不能覆盖静态方法。您也不能使用静态/扩展方法“覆盖”实际实例方法。

您必须明确使用优化的扩展。或者通过隐式引用您自己的扩展的命名空间而不是 System.Linq 来实现。

或者显式检查扩展中的类型并根据运行时类型调用正确的类型。

这似乎是一个比扩展方法更适合继承的问题。如果您需要基于运行时类型的不同功能，则将基方法设为虚拟并在派生类中重写它。

我发现扩展方法在这方面存在很多混乱。你必须明白它们不是 mixins，它们实际上并没有被注入到类中。它们只是编译器识别的语法糖，并“允许”您像常规实例方法一样执行它。想象一下，它不是一个扩展方法，只是一个静态方法：

public static void BlowHorn (IBoat boat) {
    Console.WriteLine ("Patched on horn for {0}: TWEET", boat.GetType().Name);
}

您如何从 IBoat 实现中“覆盖”此方法？你不能。您唯一能做的就是将类型检查放入此静态方法中，或者编写一些动态方法调用代码，可以使用 C# 4 中的 dynamic 块，也可以使用早期版本中的 Reflection。

为了使这一点更清楚，请查看 Reflector 的 System.Linq.Enumerable 类中的代码：

public static TSource ElementAt<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, 
    int index)
{
    TSource current;
    if (source == null)
    {
        throw Error.ArgumentNull("source");
    }
        IList<TSource> list = source as IList<TSource>;
    if (list != null)
    {
        return list[index];
    }
// ...
}

这是 .NET Framework 中的核心扩展方法之一。它允许通过显式检查参数是否实现 IList 来进行优化。除此之外，它无法知道底层具体类型是否确实支持索引访问。你必须以同样的方式这样做；创建另一个接口，例如 IHorn 或其他接口，然后在您的扩展中检查 IBoat 是否也实现 IHorn，与 相同Enumerable 类在这里执行。

如果您不控制 IBoat 类或扩展方法的代码，那么您就不走运了。如果这样做，那么使用多接口继承、显式类型检查或动态代码，这些都是您的选择。