在C#3.0中，引入了一些列新的特性，比如: Implicitly typed local variable, Extension method，Lambda expression, Object initializer, Anonymous type, Implicitly typed array, Query expression, Expression tree。個人覺得在這一系列新特性的，最具創新意義的還是Extension method， 它從根本上解決了這樣的問題：在保持現有Type原封不動的情況下對其進行擴展 ，你可以在對Type的定義不做任何變動的情況下，為之添加所需的方法成員。在 這篇文章中，我將介紹我自己對Extension method這個新特性的理解。
一、Prototype in JavaScript
為了說明Extension method到底是為了解 決怎樣的問題，我首先給出一個類似的、大家都比較熟悉的應用：JavaScript 中的Prototype。
比如我們在JS通過function定義了一個Vector class， 代表一個2維向量。
function Vector (x,y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
現在我們需要在不改變 Vector定義的前提下，為之添加相關的進行向量運算的Method。比如我們現在需 要添加一個進行兩個向量相加運算的adds方法。在JS中，我們很容易通過 Prototype實現這一功能:
Vector.prototype.adds = function(v)
{
if(v instanceof Vector)
{
return new Vector(this.x+v.x, this.y + v.y);
}
else
{
alert("Invalid Vector object!");
}
}
那麼，通過添加上面的一段代碼，我們完全可以把adds方法作為 Vector的一個方法成員。現在我們可以這樣的方式來寫代碼：
var v = new Vector (1,2);
v= v.adds(v);
alert("x = " +v.x + ", y = "+v.y);
Extension Method之於C# 3.0就如同Prototype之於JavaScript。
二、如何在C# 2.0中解決Type的 擴展性
我們一個完全一樣的問題從弱類型、解釋型的編程語言 JavaScript遷移到C#這種強類型、編譯型的語言上來。我們先看看在不能借助 Extension Method這一新特性的C# 2.0中，我們是如何解決這一問題。
我們先來看看如何對一個Interface進行擴張。假設我們有如下的一個IVector interface的定義：
public interface IVector
{
double X { get; set; }
double Y { get; set; }
}
我們希望的是如何對這個Interface進行擴展，為之添加一個 Adds Method執行向量相加的運算。我們唯一的解決方案就是直接在這個 Interface中添加一個Adds成員：
public interface IVector
{
double X { get; set; }
double Y { get; set; }
IVector Adds(IVector vector);
}
由於Interface和實 現它的Type的緊密聯系：所以實現了某個Interface的Type必須實現該Interface 的所有方法。所以，我們添加了Adds Method，將導致所有實現它的Type的重新 定義和編譯，在很多情況下，這種代價我們是負擔不起的：比如在系統的後期維 護階段，對系統的進行局部和全部的重新編譯，將很有可以導致一個正常運行的 系統崩潰。Interface的這種局限性在面向抽象設計和編程中應該得到充分的考 慮，這也是我們在很多情況下寧願使用Abstract Class的一個主要原因。
上面說到了對Interface的擴展，會出現必須實現Interface的Type進行 改動的風險。我想有人會說，對Class盡心擴展就不會出現這樣的情況了吧。不 錯，Class的繼承性確保我們在Parent class添加的Public/Protect能被Child Class繼承。比如：如果Vector是一個Super Class：
public class Vector
{
private double _x;
private double _y;
public double X
{
get {return this._x;}
set { this._x = value;}
}
public double Y
{
get { return this._y;}
set {this._y = value;}
}
}
如果我們在Vector Class中添加一個Adds Method ，所有的Child Class都不會受到影響。
但是在很多情況下，對於我們需 要擴展的Interface或者是Type，我們是完全不能做任何改動。比如，某個Type 定義在一個由第三方提供的Assembly中。在現有的情況下，對於這樣的需求我們 將無能為力。我們常用的方法就自己定義的Class去繼承這個需要擴展，將需要 添加的成員定義在我們自己定義的Class中，如果對於一個Sealed Class又該如 何呢？即便不是Sealed Class，這作用方式也沒有完成我們預定的要求：我們要 求的是對這個不能變動的Type進行擴展，也就是所這個不能變動的Type的 Instance具有我們添加的對象。
如果你在完全了解Extension Method的 前提下聽到這樣的要求：我們要對一個Type或者Interface進行擴展，卻不允許 我們修改它。這個要求確實有點苛刻。但是，不能否認的是，這樣需要在現實中 的運用是相當廣泛的。所以我說，Extension Method在所有提供的新特性中，是 具有價值的一個。
三、C# 3.0中如何解決Type的擴展性
理解了我 們的具體需要和現有編程語言的局限性後，我們來看看C# 3.0中是如何通過 Extension Method解決這個問題的。
簡單地說Extension Method是一個 定義在Static Class的一個特殊的Static Method。之所以說這個Static Method 特別，是因為Extension Method不但能按照Static Method的語法進行調用，還 能按照Instance Method的語法進行調用。
我們還是先來看例子，首先是 我們需要進行擴展的Vector Type的定義：
public class Vector
{
private double _x;
private double _y;
public double X
{
get {return this._x;}
set { this._x = value;}
}
public double Y
{
get { return this._y;}
set {this._y = value;}
}
}
在不對Vector Class的定義進行更新的前提下，我們把 需要添加的Adds方法定義在一個Static Class中：
public static class Extension
{
public static Vector Adds(this Vector p,Vector p1)
{
return new Vector { X = p.X + p1.X, Y = p.Y + p1.Y };
}
}
這個Extension Method： Adds是一個Static方法。和一般的Static方法不同的是：在第一個參數前添加了 一個this 關鍵字。這是在C# 3.0中定義Extension Method而引入的關鍵字。添 加了這樣一個關鍵字就意味著在調用該方法的時候這個標記有this的參數可以前 置，從而允許我們向調用一般Instance Method的方式來調用這個Static Method 。比如：
class Program
{
static void Main (string[] args)
{
var v = new Vector { X = 1, Y = 2 };
v = v.Adds(v);
Console.WriteLine("v.X = {0} and v.Y = {1}", v.X, v.Y);
}
}
注： this關鍵字只能用於標記第一個參數。
通過上面的介紹，我們知道在C# 3.0如何通過定義Extension Method在不對Type作任何修改的前提下對Type進行 擴展。
