设计模式之美：Extension Objects（扩展对象）
索引
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 Objects 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 Objects 模式拥有类似的益处。相比 Visitor 模式，Extension Objects 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 Objects 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 Objects 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 Objects 模式和 Adapter 模式。
实现
实现方式（一）：使用示例结构实现 Extension Objects。
1 namespace ExtensionObjectsPattern.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 Extension
10 {
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 : Extension
22 {
23 public AbstractExtension(Subject owner)
24 : base(owner)
25 {
26 }
27 }
28
29 public class ConcreteExtension : AbstractExtension
30 {
31 public ConcreteExtension(Subject owner)
32 : base(owner)
33 {
34 }
35
36 public override void DoSomething()
37 {
38 // do something
39 _owner.Operation1();
40 }
41 }
42
43 public class ConcreteSubject : Subject
44 {
45 private ConcreteExtension _extension;
46
47 public ConcreteSubject()
48 {
49 _extension = new ConcreteExtension(this);
50 }
51
52 public override void Operation1()
53 {
54 // do something
55 }
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 Client
69 {
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 ExtensionObjectsPattern.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 : Extension
40 {
41 public override void DoSomething()
42 {
43 // do something
44 foreach (var item in _owners)
45 {
46 item.Operation1();
47 }
48 }
49 }
50
51 public class ConcreteSubject : Subject
52 {
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 something
66 }
67
68 public override IEnumerable<IExtension<Subject>> Extensions
69 {
70 get
71 {
72 return _extensions;
73 }
74 }
75 }
76
77 public class Client
78 {
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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