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Métodos de extensión (Guía de programación de C#)

Los métodos de extensión permiten "agregar" métodos a los tipos existentes sin crear un nuevo tipo derivado, recompilar o modificar de otra manera el tipo original. Los métodos de extensión son una clase especial de método estático, pero se les llama como si fueran métodos de instancia en el tipo extendido. En el caso del código de cliente escrito en C# y Visual Basic, no existe ninguna diferencia aparente entre llamar a un método de extensión y llamar a los métodos realmente definidos en un tipo.

Los métodos de extensión más comunes son los operadores de consulta LINQ estándar, que agregan funcionalidad de consulta a los tipos System.Collections.IEnumerable y System.Collections.Generic.IEnumerable<T> existentes. Para usar los operadores de consulta estándar, inclúyalos primero en el ámbito con una directiva using System.Linq. A partir de ese momento, cualquier tipo que implemente IEnumerable<T> parecerá tener métodos de instancia como GroupBy, OrderBy, Average, etc. Puede ver estos métodos adicionales en la finalización de instrucciones de IntelliSense al escribir "punto" después de una instancia de un tipo IEnumerable<T>, como List<T> o Array.

En el ejemplo siguiente se muestra cómo llamar al método OrderBy de operador de consulta estándar en una matriz de enteros. La expresión entre paréntesis es una expresión lambda. Muchos operadores de consulta estándar toman expresiones lambda como parámetros, pero no es un requisito para los métodos de extensión. Para obtener más información, vea Expresiones lambda (Guía de programación de C#).


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


Los métodos de extensión se definen como métodos estáticos, pero se les llama usando la sintaxis de método de instancia. El primer parámetro especifica en qué tipo funciona el método y va precedido del modificador this. Los métodos de extensión únicamente se encuentran dentro del ámbito cuando el espacio de nombres se importa explícitamente en el código fuente con una directiva using.

En el ejemplo siguiente se muestra un método de extensión definido para la clase System.String. Observe que se define dentro de una clase estática no anidada y no genérica:


namespace ExtensionMethods
{
    public static class MyExtensions
    {
        public static int WordCount(this String str)
        {
            return str.Split(new char[] { ' ', '.', '?' }, 
                             StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries).Length;
        }
    }   
}


El método de extensión WordCount se puede incluir en el ámbito con esta directiva using:

using ExtensionMethods;

También se le puede llamar desde una aplicación con esta sintaxis:

string s = "Hello Extension Methods";
int i = s.WordCount();

En el código, el método de extensión se invoca con la sintaxis de método de instancia. Sin embargo, el lenguaje intermedio (IL) generado por el compilador convierte el código en una llamada en el método estático. Por lo tanto, el principio de encapsulación no se infringe realmente. De hecho, los métodos de extensión no pueden tener acceso a las variables privadas en el tipo que extienden.

Para obtener más información, vea Cómo: Implementar e invocar un método de extensión personalizado (Guía de programación de C#).

En general, probablemente se llamará a métodos de extensión con mucha más frecuencia de la que se implementarán métodos propios. Dado que los métodos de extensión se llaman con la sintaxis de método de instancia, no se requieren conocimientos especiales para usarlos desde el código de cliente. Para habilitar los métodos de extensión para un tipo determinado, basta con agregar una directiva using para el espacio de nombres en el que se definen los métodos. Por ejemplo, para usar los operadores de consulta estándar, agregue esta directiva using al código:

using System.Linq;

(Puede que haya que agregar también una referencia a System.Core.dll). Observará que los operadores de consulta estándar aparecen ahora en IntelliSense como métodos adicionales disponibles para la mayoría de los tipos IEnumerable<T>.

NotaNota

Aunque los operadores de consulta estándar no aparezcan en IntelliSense para String, siguen estando disponibles.

Se pueden usar métodos de extensión para ampliar una clase o interfaz, pero no para invalidarlas. Nunca se llamará a un método de extensión con el mismo nombre y signatura que un método de interfaz o clase. En tiempo de compilación, los métodos de extensión siempre tienen menos prioridad que los métodos de instancia definidos en el propio tipo. En otras palabras, si un tipo tiene un método denominado Process(int i) y hay un método de extensión con la misma signatura, el compilador siempre se enlazará al método de instancia. Cuando el compilador encuentra una invocación de método, primero busca una coincidencia en los métodos de instancia del tipo. Si no la hay, buscará cualquier método de extensión definido para el tipo y se enlazará al primer método de extensión que encuentre. En el ejemplo siguiente se muestra cómo determina el compilador a qué método de extensión o de instancia enlazarse.

En el ejemplo siguiente se muestran las reglas que el compilador de C# sigue para determinar si se va a enlazar una llamada a método a un método de instancia del tipo o a un método de extensión. La clase estática Extensions contiene métodos de extensión definidos para cualquier tipo que implemente IMyInterface. Las clases A, B y C implementan la interfaz.

Nunca se llama al método de extensión MethodB, porque su nombre y signatura coinciden exactamente con los métodos ya implementados por las clases.

Si el compilador no encuentra un método de instancia con una signatura coincidente, se enlazará a un método de extensión coincidente, si existe.


// Define an interface named IMyInterface.
namespace DefineIMyInterface
{
    using System;

    public interface IMyInterface
    {
        // Any class that implements IMyInterface must define a method
        // that matches the following signature.
        void MethodB();
    }
}


// Define extension methods for IMyInterface.
namespace Extensions
{
    using System;
    using DefineIMyInterface;

    // The following extension methods can be accessed by instances of any 
    // class that implements IMyInterface.
    public static class Extension
    {
        public static void MethodA(this IMyInterface myInterface, int i)
        {
            Console.WriteLine
                ("Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, int i)");
        }

        public static void MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)
        {
            Console.WriteLine
                ("Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)");
        }

        // This method is never called in ExtensionMethodsDemo1, because each 
        // of the three classes A, B, and C implements a method named MethodB
        // that has a matching signature.
        public static void MethodB(this IMyInterface myInterface)
        {
            Console.WriteLine
                ("Extension.MethodB(this IMyInterface myInterface)");
        }
    }
}


// Define three classes that implement IMyInterface, and then use them to test
// the extension methods.
namespace ExtensionMethodsDemo1
{
    using System;
    using Extensions;
    using DefineIMyInterface;

    class A : IMyInterface
    {
        public void MethodB() { Console.WriteLine("A.MethodB()"); }
    }

    class B : IMyInterface
    {
        public void MethodB() { Console.WriteLine("B.MethodB()"); }
        public void MethodA(int i) { Console.WriteLine("B.MethodA(int i)"); }
    }

    class C : IMyInterface
    {
        public void MethodB() { Console.WriteLine("C.MethodB()"); }
        public void MethodA(object obj)
        {
            Console.WriteLine("C.MethodA(object obj)");
        }
    }

    class ExtMethodDemo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Declare an instance of class A, class B, and class C.
            A a = new A();
            B b = new B();
            C c = new C();

            // For a, b, and c, call the following methods:
            //      -- MethodA with an int argument
            //      -- MethodA with a string argument
            //      -- MethodB with no argument.

            // A contains no MethodA, so each call to MethodA resolves to 
            // the extension method that has a matching signature.
            a.MethodA(1);           // Extension.MethodA(object, int)
            a.MethodA("hello");     // Extension.MethodA(object, string)

            // A has a method that matches the signature of the following call
            // to MethodB.
            a.MethodB();            // A.MethodB()

            // B has methods that match the signatures of the following
            // method calls.
            b.MethodA(1);           // B.MethodA(int)
            b.MethodB();            // B.MethodB()

            // B has no matching method for the following call, but 
            // class Extension does.
            b.MethodA("hello");     // Extension.MethodA(object, string)

            // C contains an instance method that matches each of the following
            // method calls.
            c.MethodA(1);           // C.MethodA(object)
            c.MethodA("hello");     // C.MethodA(object)
            c.MethodB();            // C.MethodB()
        }
    }
}
/* Output:
    Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, int i)
    Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)
    A.MethodB()
    B.MethodA(int i)
    B.MethodB()
    Extension.MethodA(this IMyInterface myInterface, string s)
    C.MethodA(object obj)
    C.MethodA(object obj)
    C.MethodB()
 */


En general, recomendamos que se implementen métodos de extensión con moderación y únicamente cuando sea necesario. Siempre que sea posible, el código de cliente que debe extender un tipo existente debería hacerlo creando un nuevo tipo derivado del existente. Para obtener más información, vea Herencia (Guía de programación de C#).

Al usar un método de extensión para ampliar un tipo cuyo código fuente no se puede cambiar, se corre el riesgo de que un cambio en la implementación del tipo interrumpa el método de extensión.

Si se implementan métodos de extensión para un tipo determinado, recuerde los puntos siguientes:

  • Nunca se llamará a un método de extensión si tiene la misma signatura que un método definido en el tipo.

  • Los métodos de extensión se incluyen en el ámbito en el nivel de espacio de nombres. Por ejemplo, si se tienen varias clases estáticas que contienen métodos de extensión en un único espacio de nombres denominado Extensions, la directiva using Extensions; los incluirá a todos en el ámbito.

Para una biblioteca de clases ya implementada, no deben usarse métodos de extensión para evitar incrementar el número de versión de un ensamblado. Si desea agregar una funcionalidad significativa a una biblioteca de la que es propietario del código fuente, deben seguirse las instrucciones de .NET Framework estándar para el control de versiones de ensamblado. Para obtener más información, vea Versiones de los ensamblados.

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