重构代码之引入本地扩展

当我们使用外部库或第三方类时，如果需要扩展其功能，但无法直接修改其代码（例如因为该类是第三方提供的，或直接修改违反了封装性原则），可以通过引入本地扩展类来为该类添加新的功能。本地扩展类提供了一种安全、灵活且可维护的方式来扩展不可更改的类。

一、适用场景

无法修改第三方类：第三方库的代码不可修改，但需要扩展其功能。
避免污染代码库：直接修改外部类可能会在未来升级或维护时引发冲突。
提升可读性：在不破坏现有结构的情况下，为外部类添加自定义的行为或方法。
集中管理扩展逻辑：通过一个扩展类集中实现与该外部类相关的逻辑，避免分散实现导致的维护复杂性。

二、实现方式

有两种主要方法实现引入本地扩展：

继承（Subclassing）
- 创建一个继承自目标类的子类，并在其中添加需要的功能。
- 适用于目标类未被声明为 sealed 或者 final 的情况。
包装（Wrapper/Decorator）
- 创建一个包装类，该类封装目标类，并通过组合方式扩展其功能。
- 更加灵活，可用于无法继承的类（如 sealed 类）。

三、示例

示例 1：通过继承扩展

假设有一个第三方类 DateRange，没有提供方法检查某一日期是否在范围内：

public class DateRange
{
    public DateTime StartDate { get; }
    public DateTime EndDate { get; }

    public DateRange(DateTime startDate, DateTime endDate)
    {
        StartDate = startDate;
        EndDate = endDate;
    }
}

通过继承扩展功能：

public class ExtendedDateRange : DateRange
{
    public ExtendedDateRange(DateTime startDate, DateTime endDate)
        : base(startDate, endDate)
    {
    }

    public bool IsDateInRange(DateTime date)
    {
        return date >= StartDate && date <= EndDate;
    }
}

// 使用
var dateRange = new ExtendedDateRange(DateTime.Now.AddDays(-5), DateTime.Now.AddDays(5));
Console.WriteLine(dateRange.IsDateInRange(DateTime.Now)); // 输出 True

示例 2：通过包装扩展

假设 DateRange 是一个不可继承的类（标记为 sealed）：

public sealed class DateRange
{
    public DateTime StartDate { get; }
    public DateTime EndDate { get; }

    public DateRange(DateTime startDate, DateTime endDate)
    {
        StartDate = startDate;
        EndDate = endDate;
    }
}

通过包装实现扩展功能：

public class DateRangeExtension
{
    private readonly DateRange _dateRange;

    public DateRangeExtension(DateRange dateRange)
    {
        _dateRange = dateRange;
    }

    public bool IsDateInRange(DateTime date)
    {
        return date >= _dateRange.StartDate && date <= _dateRange.EndDate;
    }
}

// 使用
var dateRange = new DateRange(DateTime.Now.AddDays(-5), DateTime.Now.AddDays(5));
var extendedDateRange = new DateRangeExtension(dateRange);
Console.WriteLine(extendedDateRange.IsDateInRange(DateTime.Now)); // 输出 True

三、优缺点

优点：

避免直接修改第三方类，增强安全性。
提高代码的复用性和可读性。
灵活选择继承或包装，适应不同的技术限制。

缺点：

增加了额外的类，可能引入一些代码复杂性。
使用包装时，需要额外编写代码来转发原始类的方法调用。

四、注意事项

评估是否有必要引入扩展类：有时简单的扩展可以通过扩展方法（Extension Methods）实现，无需创建新的类。
命名清晰：本地扩展类的命名应清楚传达其用途，例如 Extended 或 Helper 后缀。
封装细节：扩展类应专注于添加功能，避免重新实现现有类的逻辑。

通过引入本地扩展可以在不破坏外部类的情况下灵活扩展功能，同时保持代码的清晰和可维护性。