1、什麼是擴展方法？
擴展方法，首先是一種方法，它可以用來擴展已定義類型中的方法成員。
在擴展方法誕生之前，如果想為一個已有類型自定義含有特殊邏輯的新方法時，你必須重新定義一個類型來繼承已有類型，以這種方式來添加方法。如果基類有抽象方法，則還要重新去實現這個抽象方法。
這樣，為了擴展一個方法，需要承擔更多的因繼承而產生的開銷。使用繼承來擴展現有類型總有點大材小用的感覺，並且值類型或密封類（不能被繼承的類）等也不能被繼承，不能由此獲得擴展。
於是，C#3.0提出了擴展方法。
2、擴展方法的使用
2.1 定義擴展方法
1 public static class ListExtern
2 {
3 public static int JSum(this IEnumerable<int> source)
4 {
5 if (source == null)
6 {
7 throw new ArgumentException("輸入數組為空");
8 }
9 int jsum = 0;
10 bool flag = false;
11
12 foreach (var i in source)
13 {
14 if (!flag)
15 {
16 jsum += i;
17 flag = true;
18 }
19 else
20 {
21 flag = false;
22 }
23 }
24 return jsum;
25 }
26 }
在以上代碼中，JSum方法就是一個擴展方法，它的功能是計算數組中小標為奇數的數組成員之和。並不是所有的方法都可以用作擴展方法。下列是符合擴展方法的定義規則：
（1）擴展方法必須在一個非嵌套、非泛型的靜態類中定義；
（2）它至少要有一個參數；
（3）第一個參數必須加上this關鍵字作為前綴（第一個參數類型也稱為擴展類型，即指方法對這個類型進行擴展）；
（4）第一個參數不能使用任何其他的修飾符（如不能使用ref、out等修飾符）；
（5）第一個參數的類型不能是指針類型。
這些規則都是硬性規定，無論方法違反了哪一條，編譯器都可能會報錯，或認為它不是一個擴展方法。
2.2 調用擴展方法
成功定義了一個擴展方法後，接下來就該去調用它。
1 static void Main(string[] args)
2 {
3 List<int> source=new List<int>() {1,2,3,4,5,6,3};
4 int jsum = source.JSum();
5 Console.WriteLine("數組的奇數和為:"+jsum);
6 Console.ReadKey();
7 }
成功調用，說明了擴展方法調用的獨特性，即這裡可以直接通過List<int>類型來調用擴展方法。
3、編譯器如何發現擴展方法
對於C# 3.0編譯器而言，當它看到某個類型的變量在調用方法時，它會首先去該對象的實例方法中進行查找，如果沒有找到與調用方法同名並參數一致的實例方法，編譯器就回去查找存在合適的擴展方法。
編譯器會檢查所有導入的命名控件和當前命名控件中的擴展方法，並將變量類型匹配到擴展類型，這裡存在一個隱式轉換的擴展方法。如在前面代碼中，從List<T>到我們擴展的類型IEnumerable<int>就存在一個隱式轉換。
從編譯器發現擴展方法的過程來看，方法調用的優先級順序應為：類型實例方法-當前命名空間下的擴展方法-導入命名控件的擴展方法。下面就用代碼來演示一下編譯器發現方法的過程：
1 namespace 擴展方法2
2 {
3 using 擴展方法3;
4 class Program
5 {
6 static void Main(string[] args)
7 {
8 Person p = new Person() {Name = "哈哈"};
9 p.Print();
10 p.Print("Hello");
11 }
12 }
13
14 public class Person
15 {
16 public string Name { get; set; }
17 }
18
19 public static class Extensionclass
20 {
21 public static void Print(this Person per)
22 {
23 Console.WriteLine($"調用的是當前命名空間下的擴展方法輸出，姓名為：{per.Name}");
24 }
25 }
26 }
27
28 namespace 擴展方法3
29 {
30 using 擴展方法2;
31
32 public static class CustomExtensionClass
33 {
34 public static void Print(this Person per)
35 {
36 Console.WriteLine($"調用的是CustomNamaspace命名空間下的擴展方法暑促：姓名為：{per.Name}");
37 }
38
39 public static void Print(this Person per,string s)
40 {
41 Console.WriteLine($"調用的是CustomNamaspace命名空間下的擴展方法暑促：姓名為：{per.Name},附加字符串{s}");
42 }
43 }
44
45 }
在以上代碼中，存在兩個不同的命名控件，她們都定義了帶一個參數的擴展方法Print。根據前面對編譯器調用方法的優先級的分析，編譯器首先查看Person類型中是否定義了無參的Print實例方法。如果有，則停止查找；否則繼續查找當前命名空間下，即CurrentNamespace下是否定義了帶一個參數的擴展方法Print。
注意：（1）如果擴展的類型中定義了無參數的Print的實例方法，則在p後面鍵入“.”運算符時，VS的智能提示將不會給出擴展方法。
（2）如果同一個命名空間下的兩個類中含有擴展類型相同的方法，編譯器便不知道該調用哪個方法了，就會出現編譯錯誤。
4、空引用也可調用擴展方法
4.1 拿例子說話
1 namespace 擴展方法3
2 {
3 class Program
4 {
5 static void Main(string[] args)
6 {
7 Console.WriteLine("空引用上調用擴展方法演示:");
8 string s = null;
9 Console.WriteLine($"字符串S為空字符串:{s.IsNull()}");
10 Console.ReadKey();
11 }
12 }
13
14 public static class NullExtern
15 {
16 public static bool IsNull(this object obj)
17 {
18 return obj == null;
19 }
20 }
21 }
以上的代碼沒有報異常，可以正常運行。不過在上面的代碼中，代碼擴展了object類型，所有繼承於object的類型都將具有該擴展方法，這就對其他子類型產生了“污染”。
更好的實現方式應該是：
1 public static bool isNull(this string str)
2 {
3 return str==null;
4 }
所以當我們為某一個類型定義擴展方法時，應盡量擴展具體的類型，而不要擴展其基類。在空引用上調用擴展方法之所以不會出現NullReferenceException異常，是因為對於編譯器而言，這個過程只是把空引用"S"當成參數傳入靜態方法而已，即s.IsNull的調用等效於下面代碼:Console.WriteLine($"字符串s為空字符串{NullExten.IsNull(s)}");這並不是真正地在空引用上調用方法，所以也就不存在異常的問題。
