在使用面向对象的语言进行项目开发的过程中，较多的会使用到“继承”的特性，但是并非所有的场景都适合使用“继承”特性，在设计模式的一些基本原则中也有较多的提到。

继承的有关特性的使用所带来的问题：对象的继承关系实在编译时就定义好了，所以无法在运行时改变从父类继承的实现。子类的实现与它父类有非常紧密的依赖关系，以至于父类实现中的任何变化必然会导致子类发生变化。当你需要复用子类时，如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写它或被其他更适合的类替换，这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。替代继承特性的方式，较多的会采用合成/聚合复用原则，“合成/聚合复用原则”：尽量使用合成/聚合，尽量不要使用类继承。

如果在新类型的对象应当携带有关额外行为的细节，在使用继承特性时，有时可能不太适合，例如：处理指类型，密封类，或者接口时。在面对这些要求时，我们有时候会写一些静态类包含一些静态方法。但是过多的静态方法会造成额外的不必要的开销。

面对以上的有关“继承”的问题，以及在面对项目的一些需求时，我们需要解决这些问题的方式就是“扩展方法”。在C#3.0中引入了“扩展方法”，既有静态方法的优点，又使调用它们的代码的可读性得到了提高。在使用扩展方法时，可以像调用实例方法那样调用静态方法。

(1).C#只支持扩展方法，不支持扩展属性、扩展事件、扩展操作符等。

(2).扩展方法（第一个参数前面是this的方法）必须在非泛型的静态类中声明，扩展方法必须有一个参数，而且只有第一个参数使用this标记。

(3).C#编译器查找静态类中的扩展方法时，要求这些静态类本身必须具有文件作用域。

(4).C#编译要求“导入”扩展方法。（静态方法可以任意命名，C#编译器在寻找方法时，需要花费时间进行查找，需要检查文件作用域中的所有的静态类，并扫描它们的所有静态方法来查找一个匹配）

(5).多个静态类可以定义相同的扩展方法。

(6).用一个扩展方法扩展一个类型时，同时也扩展了派生类型。

(1).必须在一个非嵌套的、非泛型型的静态类中（所以必须是一个静态方法）

(2).至少有一个参数。

(3).第一个参数必须附加this关键字做前缀。

(4).第一个参数不能有其他任何修饰符（如ref或out）。

(5).第一个参数的类型不能是指针类型。

以上的两个分类说明中，对扩展方法的基本特性和声明方式做了一个简单的介绍，有关扩展方法的使用方式，会在后面的代码样例中进行展示，再次就不再多做说明。

“扩展方法”是C#独有的一种方法，在扩展方法中会使用ExtensionAttribute这个attribute。

C#一旦使用this关键字标记了某个静态方法的第一个参数，编译器就会在内部向该方法应用一个定制的attribute，这个attribute会在最终生成的文件的元数据中持久性的存储下来，此属性在System.Core dll程序集中。

任何静态类只要包含了至少一个扩展方法，它的元数据中也会应用这个attribute，任何一个程序集包含了至少一个符合上述特点的静态类，它的元数据也会应用这个attribute。如果代码嗲用了一个不存在的实例方法，编译器会快速的扫描引用的所有程序集，判断它们哪些包含了扩展方法，然后，在这个程序集中，可以扫描包含了扩展方法的静态类。

如果同一个命名空间中的两个类含有扩展类型相同的方法，就没有办法做到只用其中一个类中的扩展方法。为了通过类型的简单名称（没有命名控件前缀）来使用类型，可以导入该类型所有在的命名空间，但这样做的时候，你没有办法阻止那个命名空间中的扩展方法也被导入进来。

在框架中，扩展方法最大的用途就是为LINQ服务，框架提供了辅助的扩展方法，位于System.Linq命名空间下的Enumerable和Queryable类。Enumerable大多数扩展是IEnumerable<T>,Queryable大大多数扩展是IQueryable<T>。

(1).Range():一个参数是起始数，一个是要生成的结果数。

publicstaticIEnumerable<int>Range(intstart,intcount){longmax=((long)start)+count-1;if(count<0||max>Int32.MaxValue)throwError.ArgumentOutOfRange("count");returnRangeIterator(start,count);}staticIEnumerable<int>RangeIterator(intstart,intcount){for(inti=0;i<count;i++)yieldreturnstart+i;}

(2).Where():对集合进行过滤的一个方式，接受一个谓词，并将其应用于原始集合中的每个元素。

publicstaticIEnumerable<TSource>Where<TSource>(thisIEnumerable<TSource>source,Func<TSource,bool>predicate){if(source==null)throwError.ArgumentNull("source");if(predicate==null)throwError.ArgumentNull("predicate");if(sourceisIterator<TSource>)return((Iterator<TSource>)source).Where(predicate);if(sourceisTSource[])returnnewWhereArrayIterator<TSource>((TSource[])source,predicate);if(sourceisList<TSource>)returnnewWhereListIterator<TSource>((List<TSource>)source,predicate);returnnewWhereEnumerableIterator<TSource>(source,predicate);}publicWhereEnumerableIterator(IEnumerable<TSource>source,Func<TSource,bool>predicate){this.source=source;this.predicate=predicate;}

以上分别介绍了Range()和Where()两个方法，该类中还主要包含select()、orderby()等等方法。

(1).IQueryable接口：

///<summary>///提供对未指定数据类型的特定数据源的查询进行计算的功能。///</summary>///<filterpriority>2</filterpriority>publicinterfaceIQueryable:IEnumerable{///<summary>///获取与<seecref="T:System.Linq.IQueryable"/>的实例关联的表达式目录树。///</summary>//////<returns>///与<seecref="T:System.Linq.IQueryable"/>的此实例关联的<seecref="T:System.Linq.Expressions.Expression"/>。///</returns>ExpressionExpression{get;}///<summary>///获取在执行与<seecref="T:System.Linq.IQueryable"/>的此实例关联的表达式目录树时返回的元素的类型。///</summary>//////<returns>///一个<seecref="T:System.Type"/>，表示在执行与之关联的表达式目录树时返回的元素的类型。///</returns>TypeElementType{get;}///<summary>///获取与此数据源关联的查询提供程序。///</summary>//////<returns>///与此数据源关联的<seecref="T:System.Linq.IQueryProvider"/>。///</returns>IQueryProviderProvider{get;}}

(2).Where():

publicstaticIQueryable<TSource>Where<TSource>(thisIQueryable<TSource>source,Expression<Func<TSource,bool>>predicate){if(source==null)throwError.ArgumentNull("source");if(predicate==null)throwError.ArgumentNull("predicate");returnsource.Provider.CreateQuery<TSource>(Expression.Call(null,((MethodInfo)MethodBase.GetCurrentMethod()).MakeGenericMethod(typeof(TSource)),newExpression[]{source.Expression,Expression.Quote(predicate)}));}

(3).Select():

publicstaticIQueryable<TResult>Select<TSource,TResult>(thisIQueryable<TSource>source,Expression<Func<TSource,TResult>>selector){if(source==null)throwError.ArgumentNull("source");if(selector==null)throwError.ArgumentNull("selector");returnsource.Provider.CreateQuery<TResult>(Expression.Call(null,((MethodInfo)MethodBase.GetCurrentMethod()).MakeGenericMethod(typeof(TSource),typeof(TResult)),newExpression[]{source.Expression,Expression.Quote(selector)}));}

以上是对扩展方法中两个类进行了一个简单的解析。

由于扩展方法实际是对一个静态方法的调用，所以CLR不会生成代码对调用方法的表达式的值进行null值检查

///<summary>///为参数验证提供有用的方法///</summary>publicstaticclassArgumentValidator{///<summary>///如果argumentToValidate为空，则抛出一个ArgumentNullException异常///</summary>publicstaticvoidThrowIfNull(objectargumentToValidate,stringargumentName){if(null==argumentName){thrownewArgumentNullException("argumentName");}if(null==argumentToValidate){thrownewArgumentNullException(argumentName);}}///<summary>///如果argumentToValidate为空，则抛出一个ArgumentException异常///</summary>publicstaticvoidThrowIfNullOrEmpty(stringargumentToValidate,stringargumentName){ThrowIfNull(argumentToValidate,argumentName);if(argumentToValidate==string.Empty){thrownewArgumentException(argumentName);}}///<summary>///如果condition为真，则抛出ArgumentException异常///</summary>///<paramname="condition"></param>///<paramname="msg"></param>publicstaticvoidThrowIfTrue(boolcondition,stringmsg){ThrowIfNullOrEmpty(msg,"msg");if(condition){thrownewArgumentException(msg);}}///<summary>///如果指定目录存在该文件则抛出FileNotFoundException异常///</summary>///<paramname="fileSytemObject"></param>///<paramname="argumentName"></param>publicstaticvoidThrowIfDoesNotExist(FileSystemInfofileSytemObject,StringargumentName){ThrowIfNull(fileSytemObject,"fileSytemObject");ThrowIfNullOrEmpty(argumentName,"argumentName");if(!fileSytemObject.Exists){thrownewFileNotFoundException("'{0}'notfound".Fi(fileSytemObject.FullName));}}publicstaticstringFi(thisstringformat,paramsobject[]args){returnFormatInvariant(format,args);}///<summary>///格式化字符串和使用<seecref="CultureInfo.InvariantCulture">不变的文化</see>.///</summary>///<remarks>///<para>这应该是用于显示给用户的任何字符串时使用的“B”>“B”>“”。它意味着日志///消息，异常消息，和其他类型的信息，不使其进入用户界面，或不会///无论如何，对用户都有意义；）.</para>///</remarks>publicstaticstringFormatInvariant(thisstringformat,paramsobject[]args){ThrowIfNull(format,"format");return0==args.Length?format:string.Format(CultureInfo.InvariantCulture,format,args);}///<summary>///如果时间不为DateTimeKind.Utc，则抛出ArgumentException异常///</summary>///<paramname="argumentToValidate"></param>///<paramname="argumentName"></param>publicstaticvoidThrowIfNotUtc(DateTimeargumentToValidate,StringargumentName){ThrowIfNullOrEmpty(argumentName,"argumentName");if(argumentToValidate.Kind!=DateTimeKind.Utc){thrownewArgumentException("YoumustpassanUTCDateTimevalue",argumentName);}}}

2.枚举扩展方法：

publicstaticclassEnumExtensions{///<summary>///获取名字///</summary>///<paramname="e"></param>///<returns></returns>publicstaticstringGetName(thisEnume){returnEnum.GetName(e.GetType(),e);}///<summary>///获取名字和值///</summary>///<paramname="enumType">枚举</param>///<paramname="lowerFirstLetter">是否转化为小写</param>///<returns></returns>publicstaticDictionary<string,int>GetNamesAndValues(thisTypeenumType,boollowerFirstLetter){//由于扩展方法实际是对一个静态方法的调用，所以CLR不会生成代码对调用方法的表达式的值进行null值检查ArgumentValidator.ThrowIfNull(enumType,"enumType");//获取枚举名称数组varnames=Enum.GetNames(enumType);//获取枚举值数组varvalues=Enum.GetValues(enumType);vard=newDictionary<string,int>(names.Length);for(vari=0;i<names.Length;i++){varname=lowerFirstLetter?names[i].LowerFirstLetter():names[i];d[name]=Convert.ToInt32(values.GetValue(i));}returnd;}///<summary>///转换为小写///</summary>///<paramname="s"></param>///<returns></returns>publicstaticstringLowerFirstLetter(thisstrings){ArgumentValidator.ThrowIfNull(s,"s");returnchar.ToLowerInvariant(s[0])+s.Substring(1);}}五.总结：

在本文中，主要对扩展方法进行了一些规则说明、声明方式，使用方式，以及对扩展方法的意义和扩展方法的原理进行了简单的解答。并在本文的最后给了一个枚举的扩展方法代码。