用属性模拟多继承机制

用属性模拟多继承机制

一、问题的提出
在一个项目中，如果我们要使用窗口，那很简单，只需要几行代码就可以拥有一个窗口：
using System;
using System.Windows.Forms;
namespace WindowsApplication1
{
/// <summary>
/// 一个最简单的窗口
/// </summary>
public class Form1 : Form { }
}
这是一个最简单的窗口，如果我们想为它加点东西，比如，给它加一个背景色，我们可以这样做：
public class YellowForm : Form
{
public YellowForm()
{
this.BackColor = Color.Yellow;
}
}

如果我们要的是一组背景色为黄色的窗口，那就可以把YellowForm作为基类，其他窗口再从YellowForm继承就可以了：
…
public class Class2 : YellowForm { }
…

同样，我们还可以对窗口做其他的一些修饰，比如，我们要一组可以使用鼠标进行拖动的窗口，就可以这样做（为了节省篇幅，具体细节省略）：
public class MovableForm : Form
{
public MovableFormAttribute()
{
this.MouseDown += new MouseEventHandler(FormMouseDown);
this.MouseMove += new MouseEventHandler(FormMouseMove);
this.MouseUp += new MouseEventHandler(FormMouseUp);
}
private void FormMouseDown(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
{ … }
private void FormMouseMove(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
{ … }
private void FormMouseUp(object sender, System.Windows.Forms.MouseEventArgs e)
{ … }
}

同样的道理，只要像使用YellowForm一样，我们就可以使用MovableForm了。可是，如果我们想用YellowForm，又想用MovableForm呢？

二、问题的解决方案
如果我们可以这样使用YellowForm和MovableForm：
public class Class2 : YellowForm , MovableForm { }
那多好啊！可是，这是不现实的，C# 不支持多继承——地球人都知道。

不过，C# 提供了一个很好的机制——属性（Attribute）。利用它，我们就有可能像《C++设计新思维》里面使用 Policy 那样使用 YellowForm 和 MovableForm：
[YellowForm]
[MovableForm]
public class Class1 : Form { }
这样，即使我们想为窗口再加其他的特性也只需再加一条属性就可以了，而不必修改其他任何的代码。
好吧，就让我们朝这个方向努力吧。

三、解题过程

下面，我们以YellowForm为例，来想办法解决这个问题。

此时，YellowForm已经变成一个Attribute了，那么，至少它的定义就应该是这样了：
public class YellowFormAttribute : Attribute { }
那么，修改Form的属性应该在哪里进行呢？如果属性可以像
[YellowForm(this)]
这样用，那问题可就简单多了。可往往理想与现实是有差距的——属性在使用时是不可以用this关键字。因此，我们就只能在 YellowFormAttribute 的内部加一个方法用来修改Form的属性：
public interface IPlunge
{
void Plunge(Form owner);
}
public class YellowFormAttribute : Attribute,IPlunge
{
public void Plunge(Form owner)
{
owner.BackColor = Color.Yellow;
}
}
Plunge方法是所有这类Attribute的公共方法，因此，我们可以将它放到一个接口中。与此同时，问题也就来了——应该在什么地方调用Plunge方法呢？在构造函数里吗？不可能的，因为前面已经说过，我们是不可以用this把Form这个类的实例当参数传给Attribute的。可是，我们又不希望这样调用这个方法：
[YellowForm]
[MovableForm]
public class Class1 : Form
{
public Class1()
{
foreach ( Attribute attr in
this.GetType().GetCustomAttributes(typeof(IPlunge),true) )
{
IPlunge plunge = attr as IPlunge;
plunge.Plunge(this);
}
}
}
如果这样做，就违背了我们设计的初衷了——只添加或删除属性，而不修改任何代码。不过，通过上面代码，我们可以很自然的想到——在Form和Class1之间加一层吧！这样，我们就可以把需要在Class1的构造函数中执行的代码转移到新增的中间那一层上去执行。于是，我们就可以写这样一个类：
public class FormEx : Form
{
public FormEx()
{
Plunge();
}
private void Plunge()
{
foreach ( Attribute attr in
this.GetType().GetCustomAttributes(typeof(IPlunge),true) )
{
IPlunge plunge = attr as IPlunge;
plunge.Plunge(this);
}
}
}
那么，我们理想的解决方案就诞生了，我们只需这样就可以使用我们定制的各种窗口特性了：
[YellowForm]
[MovableForm]
public class Class1 : FormEx { }
四、总结
我们为了实现给窗口加各种特性，而使用属性模拟多继承机制。我们可以将这个方法扩展到其他各种类似的应用中，使之成为一种解决方案。
为了可以适应一般化的应用，我们还必须对以上的代码做一些修改，使他们可以更通用，最主要的是——我们应该修改IPlunge接口，使之更一般化：
public interface IPlunge
{
void Plunge(object obj);
}
修改了IPlunge之后，对于一般化的应用，我们就应该在写XXXAttribute类时做一点小小的改动，拿上面的YellowFormAttribute为例，我们就应该把Plunge方法改为：
public void Plunge(object obj)
{
Form owner = obj as Form;
owner.BackColor = Color.Yellow;
}
只要这样做一次内置转换，把object类型转换为我们所希望的类型就可以了。

就这样，我们就可以用属性来模拟多继承了。