如何在 C# 中使用扩展方法处理包括受保护成员在内的数据

Question

最近，我需要使用子类的方法来处理基类中包含的私有数据。我的基类只能包含特定于域的类型（它只代表数据）。所以首先我决定在另一个项目中创建一个子类，并在其中实现处理逻辑。但问题是，一旦创建了基类的实例，就无法将其强制转换为子类型：

public class A
{
    protected int member1;
    public A(int value)
    {
        member1 = value;
    }
}

public class B : A
{
    public B (int value) : base(value)
    { }

    public void DoSomething()
    {
        Console.Write(member1 * member1);
    } 
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        A obj1 = new A(5);
        B obj2 = (B)obj1; // InvalidCastException
        obj2.DoSomething();   
    }
}

我开始考虑扩展方法。但是，您不能只从它们访问类的受保护字段。最后，我尝试将这两种方法结合起来。

Answer 1

这是我的解决方案：

1. 确保允许您向基类添加新方法并且您的类未密封。
2. 添加受保护的静态方法，该方法返回您需要的受保护成员。
3. 为您的基类创建一个扩展类。
4. 在扩展类中创建一个私有嵌套类。
5. 从基类继承嵌套类。
6. 在嵌套类中创建静态方法并在其中实现处理逻辑（可以从基类调用静态保护方法从基类获取受保护成员）。
7. 在扩展类中创建扩展方法，并在其中调用嵌套类的静态方法。

示例代码如下所示：

public class A
{
    protected int member1 = 0;
    public A() {}
    public A(int value)
    {
        member1 = value;
    }

    protected static int GetProtectedMember(A objA)
    {
        return objA.member1;
    }
}

public static class AExtensions
{
    public static void DoSomething(this A objA)
    {
        B.DoSomething(objA);
    }

    private class B : A
    {
        public static void DoSomething(A objA)
        {
            // objA.member1 // it's not allowed

            int protectedFromA = A.GetProtectedMember(objA);
            int sqr = protectedFromA * protectedFromA;
            Console.WriteLine(sqr);
        }
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        A obj1 = new A(5);
        obj1.DoSomething(); // 25
    }
}

这样，您可以将表示数据的类保留在单独的项目中，并在不同的项目中处理这些数据的多个实现。