设计模式之美：Extension Object（扩展对象）

索引

• 意图

• 结构

• 参与者

• 适用性

• 效果

• 相关模式

• 实现

  • 实现方式（一）：使用示例结构实现 Extension Object。

  • 实现方式（二）：使用泛型实现 IExtensibleObject<T> 接口。

意图

预期对象的接口将在未来被扩展。通过额外的接口来定义扩展对象。

Anticipate that an object’s interface needs to be extended in the future.

Additional interfaces are defined by extension objects..

结构

参与者

Subject

• 定义抽象主体对象。其定义用于查询是否包含特定扩展的接口。

Extension

• 所有扩展类的抽象基类。可以定义负责管理扩展自身的操作。

• Extension 知道其是谁的扩展。

ConcreteSubject

• 具体的主体类。实现基类定义的 GetExtension 方法并返回相应的扩展对象。

AbstractExtension

• 特定种类的扩展类的抽象基类。

ConcreteExtension

• 继承并实现 AbstractionExtension 类。实现特定的扩展功能。

适用性

当以下情况成立时可以使用 Extension Object 模式：

• 当需要为已有对象额外添加全新的或无法预见的接口时。

• 抽象的主要接口在不同的客户类中拥有不同的角色时。

• 无法通过子类型化来扩展接口行为时。

效果

• 扩展对象促进了增加新扩展功能。

• 类的主要抽象接口不会过于膨胀。

• 接口的主要抽象在不同的子系统中可实现不同的角色。

• 客户类变得更加复杂。

• 需要控制对扩展对象的滥用。

相关模式

• Visitor 模式可以为层级的类结构增加新的行为。Visitor 模式与 Extension Object 模式拥有类似的益处。相比 Visitor 模式，Extension Object 模式不需要一个稳固的类层级结构，并且也不引入循环依赖。

• Decorator 模式是另一个可以扩展类的行为的模式。客户类在使用 Decorator 对象时的透明性比使用 Extension Object 更好。在使用窄接口或需要增强已知接口时更适合使用 Decorator 模式。

• Adapter 模式支持适配一个已知接口。Extension Object 模式支持附加的接口。当对象需要对扩展接口进行适配时可以同时使用 Extension Object 模式和 Adapter 模式。

实现

实现方式（一）：使用示例结构实现 Extension Object。

 1 namespace ExtensionObjectPattern.Implementation1 2 { 3   public abstract class Subject 4   { 5     public abstract void Operation1(); 6     public abstract Extension GetExtension(string extensionType); 7   } 8  9   public abstract class Extension10   {11     protected Subject _owner;12 13     public Extension(Subject owner)14     {15       _owner = owner;16     }17 18     public abstract void DoSomething();19   }20 21   public abstract class AbstractExtension : Extension22   {23     public AbstractExtension(Subject owner)24       : base(owner)25     {26     }27   }28 29   public class ConcreteExtension : AbstractExtension30   {31     public ConcreteExtension(Subject owner)32       : base(owner)33     {34     }35 36     public override void DoSomething()37     {38       // do something39       _owner.Operation1();40     }41   }42 43   public class ConcreteSubject : Subject44   {45     private ConcreteExtension _extension;46 47     public ConcreteSubject()48     {49       _extension = new ConcreteExtension(this);50     }51 52     public override void Operation1()53     {54       // do something55     }56 57     public override Extension GetExtension(string extensionType)58     {59       if (extensionType == "some type")60       {61         return this._extension;62       }63 64       return null;65     }66   }67 68   public class Client69   {70     public void TestCase1()71     {72       Subject subject = new ConcreteSubject();73       Extension extension = subject.GetExtension("some type");74       extension.DoSomething();75     }76   }77 }

实现方式（二）：使用泛型实现 IExtensibleObject<T> 接口。

 1 namespace ExtensionObjectPattern.Implementation2 2 { 3   public abstract class Subject : IExtensibleObject<Subject> 4   { 5     public abstract void Operation1(); 6     public abstract IEnumerable<IExtension<Subject>> Extensions { get; } 7   } 8  9   public interface IExtensibleObject<T>10     where T : class, IExtensibleObject<T>11   {12     IEnumerable<IExtension<T>> Extensions { get; }13   }14 15   public interface IExtension<T>16     where T : class, IExtensibleObject<T>17   {18     void Attach(T owner);19     void Detach(T owner);20   }21 22   public abstract class Extension : IExtension<Subject>23   {24     protected List<Subject> _owners;25 26     public void Attach(Subject owner)27     {28       _owners.Add(owner);29     }30 31     public void Detach(Subject owner)32     {33       _owners.Remove(owner);34     }35 36     public abstract void DoSomething();37   }38 39   public class ConcreteExtension : Extension40   {41     public override void DoSomething()42     {43       // do something44       foreach (var item in _owners)45       {46         item.Operation1();47       }48     }49   }50 51   public class ConcreteSubject : Subject52   {53     private List<Extension> _extensions = new List<Extension>();54 55     public ConcreteSubject()56     {57       Extension extension = new ConcreteExtension();58       extension.Attach(this);59 60       _extensions.Add(extension);61     }62 63     public override void Operation1()64     {65       // do something66     }67 68     public override IEnumerable<IExtension<Subject>> Extensions69     {70       get71       {72         return _extensions;73       }74     }75   }76 77   public class Client78   {79     public void TestCase1()80     {81       Subject subject = new ConcreteSubject();82 83       foreach (var extension in subject.Extensions)84       {85         (extension as Extension).DoSomething();86       }87     }88   }89 }

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