如何使用额外属性扩展类

Question

假设我有一个名为的类Foo.

我无法更改Foo类,但我不想使用名为Bartype 的属性来扩展它string.

此外,我还有更多类,Foo所以我对"通用"解决方案感兴趣.

我正在调查ExpandoObject,dynamic它给了我我要求的结果,但我想知道它可以在不使用的情况下完成dynamic......

static void Main(string[] args)
{
    var foo = new Foo() { Thing = "this" };
    var fooplus = Merge(foo, new { Bar = " and that" });
    Console.Write(string.Concat(fooplus.Thing, fooplus.Bar));
    Console.ReadKey();
}

public class Foo
{
    public string Thing { get; set; }
}

public static dynamic Merge(object item1, object item2)
{
    if (item1 == null || item2 == null)
    return item1 ?? item2 ?? new ExpandoObject();

    dynamic expando = new ExpandoObject();
    var result = expando as IDictionary<string, object>;
    foreach (System.Reflection.PropertyInfo fi in item1.GetType().GetProperties())
    {
        result[fi.Name] = fi.GetValue(item1, null);
    }
    foreach (System.Reflection.PropertyInfo fi in item2.GetType().GetProperties())
    {
        result[fi.Name] = fi.GetValue(item2, null);
    }
    return result;
}

Answer 1

使用Reflection.Emit和运行时代码生成可以相对容易地解决您的问题.

假设您现在有以下要扩展的类.

public class Person
{
    public int Age { get; set; }
}

此类表示一个人,并包含一个名为Age的属性来表示该人的年龄.

在您的情况下,您还要添加string类型的Name属性来表示此人的姓名.

最简单和最简化的解决方案是定义以下接口.

public interface IPerson
{   
    string Name { get; set; }
    int Age { get; set; }
}

此接口将用于扩展您的类,应包含当前类包含的所有旧属性以及您要添加的新属性.其原因将在一瞬间变得清晰.

现在,您可以使用以下类定义通过在运行时创建新类型来实际扩展您的类,这也将使它从上面提到的接口派生.

class DynamicExtension<T>
{
    public K ExtendWith<K>()
    { 
        var assembly = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(new AssemblyName("Assembly"), AssemblyBuilderAccess.Run);
        var module = assembly.DefineDynamicModule("Module");
        var type = module.DefineType("Class", TypeAttributes.Public, typeof(T));

        type.AddInterfaceImplementation(typeof(K));

        foreach (var v in typeof(K).GetProperties())
        {
            var field = type.DefineField("_" + v.Name.ToLower(), v.PropertyType, FieldAttributes.Private);
            var property = type.DefineProperty(v.Name, PropertyAttributes.None, v.PropertyType, new Type[0]);
            var getter = type.DefineMethod("get_" + v.Name, MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.Virtual, v.PropertyType, new Type[0]);
            var setter = type.DefineMethod("set_" + v.Name, MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.Virtual, null, new Type[] { v.PropertyType });

            var getGenerator = getter.GetILGenerator();
            var setGenerator = setter.GetILGenerator();

            getGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            getGenerator.Emit(OpCodes.Ldfld, field);
            getGenerator.Emit(OpCodes.Ret);

            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Stfld, field);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ret);

            property.SetGetMethod(getter);
            property.SetSetMethod(setter);

            type.DefineMethodOverride(getter, v.GetGetMethod());
            type.DefineMethodOverride(setter, v.GetSetMethod());
        }

        return (K)Activator.CreateInstance(type.CreateType());
    }
}

要实际使用此类,只需执行以下代码行.

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var extended = new DynamicExtension<Person>().ExtendWith<IPerson>();

        extended.Age = 25;
        extended.Name = "Billy";

        Console.WriteLine(extended.Name + " is " + extended.Age);

        Console.Read();
    }
}

您现在可以看到我们使用接口扩展新创建的类的原因是我们可以使用类型安全的方式来访问其属性.如果我们只是返回一个对象类型,我们将被迫通过Reflection访问它的属性.

编辑

以下修改版本现在能够实例化位于界面内的复杂类型,并实现其他简单类型.

Person类的定义保持不变,而IPerson接口现在变为如下.

public interface IPerson
{
    string Name { get; set; }

    Person Person { get; set; }
}

DynamicExtension类定义现在更改为以下内容.

class DynamicExtension<T>
{
    public T Extend()
    {
        var assembly = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(new AssemblyName("Assembly"), AssemblyBuilderAccess.Run);
        var module = assembly.DefineDynamicModule("Module");
        var type = module.DefineType("Class", TypeAttributes.Public);

        type.AddInterfaceImplementation(typeof(T));

        foreach (var v in typeof(T).GetProperties())
        {
            var field = type.DefineField("_" + v.Name.ToLower(), v.PropertyType, FieldAttributes.Private);
            var property = type.DefineProperty(v.Name, PropertyAttributes.None, v.PropertyType, new Type[0]);
            var getter = type.DefineMethod("get_" + v.Name, MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.Virtual, v.PropertyType, new Type[0]);
            var setter = type.DefineMethod("set_" + v.Name, MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.Virtual, null, new Type[] { v.PropertyType });

            var getGenerator = getter.GetILGenerator();
            var setGenerator = setter.GetILGenerator();

            getGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            getGenerator.Emit(OpCodes.Ldfld, field);
            getGenerator.Emit(OpCodes.Ret);

            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Stfld, field);
            setGenerator.Emit(OpCodes.Ret);

            property.SetGetMethod(getter);
            property.SetSetMethod(setter);

            type.DefineMethodOverride(getter, v.GetGetMethod());
            type.DefineMethodOverride(setter, v.GetSetMethod());
        }

        var instance = (T)Activator.CreateInstance(type.CreateType());

        foreach (var v in typeof(T).GetProperties().Where(x => x.PropertyType.GetConstructor(new Type[0]) != null))
        {
            instance.GetType()
                    .GetProperty(v.Name)
                    .SetValue(instance, Activator.CreateInstance(v.PropertyType), null);
        }

        return instance;
    }
}

我们现在可以简单地执行以下代码行来获取所有适当的值.

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var extended = new DynamicExtension<IPerson>().Extend();

        extended.Person.Age = 25;
        extended.Name = "Billy";

        Console.WriteLine(extended.Name + " is " + extended.Person.Age);

        Console.Read();
    }
}