第三单元扩展知识

本文主要是介绍第三单元扩展知识，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

1. 扩展方法

扩展方法使你能够向现有类型“添加”方法，而无需创建新的派生类型、重新编译或以其他方式修改原始类型。扩展方法是一种静态方法，但可以像扩展类型上的实例方法一样进行调用。对于用 C#、F# 和 Visual Basic 编写的客户端代码，调用扩展方法与调用在类型中定义的方法没有明显区别。

最常见的扩展方法是 LINQ 标准查询运算符，它将查询功能添加到现有的 System.Collections.IEnumerable 和 System.Collections.Generic.IEnumerable 类型。若要使用标准查询运算符，请先使用 using System.Linq 指令将它们置于范围中。然后，任何实现了 IEnumerable 的类型看起来都具有 GroupBy、OrderBy、Average 等实例方法。在 IEnumerable 类型的实例（如 List 或 Array）后键入“dot”时，可以在 IntelliSense 语句完成中看到这些附加方法。

OrderBy 示例

下面的示例演示如何对一个整数数组调用标准查询运算符 OrderBy 方法。括号里面的表达式是一个 lambda 表达式。很多标准查询运算符采用 Lambda 表达式作为参数，但这不是扩展方法的必要条件。有关详细信息，请参阅 Lambda 表达式。

class ExtensionMethods2
{

    static void Main()
    {
        int[] ints = { 10, 45, 15, 39, 21, 26 };
        var result = ints.OrderBy(g => g);
        foreach (var i in result)
        {
            System.Console.Write(i + " ");
        }
    }
}
//Output: 10 15 21 26 39 45

扩展方法被定义为静态方法，但它们是通过实例方法语法进行调用的。它们的第一个参数指定方法操作的类型。参数前面是此修饰符。仅当你使用 using 指令将命名空间显式导入到源代码中之后，扩展方法才位于范围中。

自定义扩展方法

创建一个静态类
创建一个静态方法，这个方法即是你的扩展方法
方法中必须将你要扩展的类型通过参数传递进来
在你需要扩展的参数类型前面加this

namespace Utils; // 你的命名空间

// 扩展方法的工具类,注意一定要写成static 静态类
public static class ExtendUtils
{
    /**
     * 1. 静态类下所有的方法都只能是static 方法
     * 2. 把你需要扩展的类型前面加this 
     */
    public static int ParseInt(this string str) 
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(str))
        {
            return 0;
        }

        int result = 0;

        if (!int.TryParse(str, out result))
        {
            return 0;
        }
        
        return result;

    }

使用

在你使用扩展方法之前，必须将扩展方法所在命名空间引用进来

using System;
using NUnit.Framework;
using Utils; // 若要使用扩展方法，必须先将其所在命名空间引用进来

namespace TestProject1;

public class Tests
{
    [SetUp]
    public void Setup()
    {
    }

    [Test]
    public void Test1()
    {
        string strNumber = "30";
        Console.WriteLine(strNumber.ParseInt()); // 使用扩展方法
    }
 
}

2. 特性

使用特性，可以有效地将元数据或声明性信息与代码（程序集、类型、方法、属性等）相关联。将特性与程序实体相关联后，可以在运行时使用反射这项技术查询特性，常运用于AOP技术。

特性具有以下属性：

特性向程序添加元数据。 元数据是程序中定义的类型的相关信息。所有 .NET 程序集都包含一组指定的元数据，用于描述程序集中定义的类型和类型成员。可以添加自定义特性来指定所需的其他任何信息。有关详细信息，请参阅创建自定义特性 (C#)。
可以将一个或多个特性应用于整个程序集、模块或较小的程序元素（如类和属性）。
特性可以像方法和属性一样接受自变量。
程序可使用反射来检查自己的元数据或其他程序中的元数据。有关详细信息，请参阅使用反射访问特性 (C#)。

创建自定义特性

可通过定义特性类创建自己的自定义特性，特性类是直接或间接派生自 Attribute 的类，可快速轻松地识别元数据中的特性定义。假设希望使用编写类型的程序员的姓名来标记该类型。可能需要定义一个自定义 Author 特性类：

[System.AttributeUsage(System.AttributeTargets.Class |  
                       System.AttributeTargets.Struct)  
]  
public class AuthorAttribute : System.Attribute  
{  
    private string name;  
    public double version;  
  
    public AuthorAttribute(string name)  
    {  
        this.name = name;  
        version = 1.0;  
    }  
}

类名 AuthorAttribute 是该特性的名称，即 Author 加上 Attribute 后缀。由于该类派生自 System.Attribute，因此它是一个自定义特性类。构造函数的参数是自定义特性的位置参数。在此示例中，name 是位置参数。所有公共读写字段或属性都是命名参数。在本例中，version 是唯一的命名参数。请注意，使用 AttributeUsage 特性可使 Author 特性仅对类和 struct 声明有效。

可按如下方式使用这一新特性：

[Author("P. Ackerman", version = 1.1)]  
class SampleClass  
{  
    // P. Ackerman's code goes here...  
}  
AttributeUsage 有一个命名参数 AllowMultiple，通过此命名参数可一次或多次使用自定义特性。 下面的代码示例创建了一个多用特性。

[System.AttributeUsage(System.AttributeTargets.Class |  
                       System.AttributeTargets.Struct,  
                       AllowMultiple = true)  // multiuse attribute  
]  
public class AuthorAttribute : System.Attribute

在下面的代码示例中，某个类应用了同一类型的多个特性。

[Author("P. Ackerman", version = 1.1)]  
[Author("R. Koch", version = 1.2)]  
class SampleClass  
{  
    // P. Ackerman's code goes here...  
    // R. Koch's code goes here...  
}

3. JSON 操作

JSON: JavaScript Object Notation(JavaScript 对象表示法)

JSON 是存储和交换文本信息的语法，类似 XML。

JSON 比 XML 更小、更快，更易解析。

1. 什么是Json

SON 指的是 JavaScript 对象表示法（JavaScript Object Notation）
JSON 是轻量级的文本数据交换格式
JSON 独立于语言：JSON 使用 Javascript语法来描述数据对象，但是 JSON 仍然独立于语言和平台。JSON 解析器和 JSON 库支持许多不同的编程语言。目前非常多的动态（PHP，JSP，.NET）编程语言都支持JSON。
JSON 具有自我描述性，更易理解

{
    "sites": [
    {id:1, "name":"C#教程" , "url":"www.runoob.com" }, 
    {id:2, "name":"google" , "url":"www.google.com" }, 
    {id:3, "name":"微博" , "url":"www.weibo.com" }
    ]
}

大家平时在自己写JSON时，可以借助于在线JSON校验格式化工具（Be JSON）

{
    "sites": [
        {
            "name": "菜鸟教程",
            "url": "www.runoob.com"
        },
        {
            "name": "google",
            "url": "www.google.com"
        },
        {
            "name": "微博",
            "url": "www.weibo.com"
        }
    ]
}

JSON 语法规则

数据在键值对中
数据由逗号分隔
花括号保存对象
方括号保存数组

JSON 名称/值对

JSON 数据的书写格式是：名称/值对。

名称/值对组合中的名称写在前面（在双引号中），值对写在后面(同样在双引号中)，中间

用冒号隔开："firstName":"John"

JSON 值可以是：

数字（整数或浮点数）

字符串（在双引号中）

逻辑值（

true 或 false）

数组（在方括号中）

对象（在花括号中）

null

JSON数据结构

json简单说就是javascript中的对象和数组，所以这两种结构就是对象和数组两种结构，通

过这两种结构可以表示各种复杂的结构

1、对象：对象在js中表示为“{}”括起来的内容，数据结构为 {key：value,key：

value,...}的键值对的结构，在面向对象的语言中，key为对象的属性，value为对应的属性

值，所以很容易理解，取值方法为对象.key （

c# 对象[key]）获取属性值，这个属性值的

类型可以是数字、字符串、数组、对象几种。

2、数组：数组在js中是中括号“[]”括起来的内容，数据结构为

["java","javascript","vb",...]，取值方式和所有语言中一样，使用索引获取，字段值的

类型可以是数字、字符串、数组、对象几种。

经过对象、数组2种结构就可以组合成复杂的数据结构了。

.Net 中提供的JSON解析组件

Newtonsoft.Json
fastjson

2. 序列化与反序列化

使用nuget 工具将 Newtonsoft.Json 引用到当前项目中

序列化

对象转换为Json

using Newtonsoft.Json;

public class Site
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Url { get; set; }
}

// 对象转换为Json
[Test]
public void ObjectToJson()
{
    Site site = new()
    {
        Id = 1,
        Name = "任我行网络教育有限公司",
        Url = "www.renwoxing.com"
    };

    string json = JsonConvert.SerializeObject(site);
    Console.WriteLine(json);
}
// 输出结果
{"Id":1,"Name":"任我行网络教育有限公司","Url":"www.renwoxing.com"}

集合序列化

[Test]
public void ListToJson()
{
    List<Site> sites = new List<Site>();
    sites.Add(new()
              {
                  Id = 1,
                  Name = "任我行网络教育有限公司",
                  Url = "www.renwoxing.com"
              });

    sites.Add(new()
              {
                  Id = 2,
                  Name = "百度",
                  Url = "www.baidu.com"
              });

    string json = JsonConvert.SerializeObject(sites);
    Console.WriteLine(json);
}

输出结果：

[{
    "Id": 1,
    "Name": "任我行网络教育有限公司",
    "Url": "www.renwoxing.com"
}, {
    "Id": 2,
    "Name": "百度",
    "Url": "www.baidu.com"
}]

反序列化

json转对象

[Test]
public void JsonToObject()
{
    string json = "{\"Id\":1,\"Name\":\"任我行网络教育有限公司\",\"Url\":\"www.renwoxing.com\"}";
    Site site = JsonConvert.DeserializeObject<Site>(json);
}

json转集合

[Test]
public void JsonToList()
{
    string json = "[{\"Id\": 1,\"Name\": \"任我行网络教育有限公司\",\"Url\": \"www.renwoxing.com\"}, 
　　　　　　　　　　　　{\"Id\": 2,\"Name\": \"百度\",\"Url\": \"www.baidu.com\"}]";
    List<Site> sites = JsonConvert.DeserializeObject<List<Site>>(json);
    Console.WriteLine(sites.Count);
}

4. 综合训练

结合反射，枚举，特性，扩展方法，完成综合练习。

声明枚举如下：

using System.ComponentModel;
/**
 * 订单状态
 */
public enum OrderStateEnum
{
    [Description("待支付")]
    WaitPay,
    [Description("待发货")]
    WaitSend,
    [Description("待收货")]
    WaitReceive,
    [Description("待评论")]
    WaitComment,
    [Description("已完成")]
    Finish,
    [Description("取消订单")]
    Cancel
}

要求封装OrderStateEnum的扩展方法 GetDescription() ，效果如下

string desc = OrderStateEnum.WaitPay.GetDescription();
Console.WriteLine(desc); // 输出：待支付

　　 3. 具体实现

/// <summary>
/// 获取描述特性信息
/// </summary>
/// <param name="stateEnum"></param>
/// <returns></returns>
public static string GetDescription(this OrderStateEnum stateEnum)
{
    var type = stateEnum.GetType();
    var fieldInfo = type.GetField(stateEnum.ToString());
    var desc = fieldInfo.GetCustomAttribute<DescriptionAttribute>();
    return desc.Description;
}

配套视频链接：

C# 高级编程，.Net6 系列开发第三阶段，学完拿捏你的面试官，.net6 进阶学习(已完结)_哔哩哔哩_bilibili

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Java教程