编辑“︁C Sharp 分部类与方法”︁

= C#分部类与方法 =

== 介绍 ==
'''分部类（Partial Class）'''和'''分部方法（Partial Method）'''是C#提供的语言特性，允许将一个类或方法的定义分散在多个文件中。这种机制主要用于以下场景：
* 代码生成工具（如设计器）需要与用户编写的代码共存
* 大型类需要拆分成多个文件便于团队协作
* 实现关注点分离（Separation of Concerns）

分部特性通过<code>partial</code>关键字实现，编译器在编译阶段会将分散的部分合并为一个完整的类。

== 分部类（Partial Class） ==

=== 基本语法 ===
<syntaxhighlight lang="csharp">
// File1.cs
public partial class MyClass
{
    public void MethodA() 
    {
        Console.WriteLine("Method A");
    }
}

// File2.cs
public partial class MyClass
{
    public void MethodB() 
    {
        Console.WriteLine("Method B");
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 关键特性 ===
* 所有分部部分必须使用相同的可访问性（如都是public）
* 如果某部分声明为abstract/sealed，则整个类被视为abstract/sealed
* 继承的基类和接口在所有部分中必须一致
* 编译器会合并所有部分的成员

=== 实际应用案例 ===
'''ASP.NET Web Forms'''和'''Windows Forms'''设计器广泛使用分部类：
<syntaxhighlight lang="csharp">
// 自动生成的Designer.cs文件
public partial class MyForm : Form
{
    // 设计器生成的控件初始化代码
}

// 用户编写的.cs文件
public partial class MyForm
{
    // 用户添加的事件处理逻辑
}
</syntaxhighlight>

== 分部方法（Partial Method） ==

=== 基本概念 ===
分部方法允许在一个分部类中声明方法签名，在另一个分部类中实现它。如果未提供实现，编译器会移除方法调用。

=== 语法规范 ===
<syntaxhighlight lang="csharp">
// 定义部分
partial class DataProcessor
{
    partial void ValidateData(string data);
    
    public void Process(string data)
    {
        ValidateData(data); // 如果未实现，这行代码会被移除
        // 处理逻辑...
    }
}

// 实现部分
partial class DataProcessor
{
    partial void ValidateData(string data)
    {
        if(string.IsNullOrEmpty(data))
            throw new ArgumentException();
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 限制条件 ===
* 必须返回void
* 不能有out参数
* 默认为private且不能添加访问修饰符
* 可以为static

=== 典型应用场景 ===
* 代码生成工具提供的"钩子方法"
* 轻量级事件模式
* 可选的验证逻辑

== 高级主题 ==

=== 与泛型的结合 ===
分部类可以包含泛型参数：
<syntaxhighlight lang="csharp">
public partial class Repository<T> where T : class
{
    // 部分定义...
}

public partial class Repository<T>
{
    // 另一部分定义...
}
</syntaxhighlight>

=== 分部接口与结构 ===
除了类，接口和结构也可以声明为partial：
<syntaxhighlight lang="csharp">
public partial interface IExample
{
    void Method1();
}

public partial interface IExample
{
    void Method2();
}
</syntaxhighlight>

== 最佳实践 ==

=== 适用场景 ===
* 代码生成场景（设计器代码）
* 大型类逻辑分组（超过1000行）
* 多开发者协作的类

=== 不推荐场景 ===
* 小型简单类（会增加理解难度）
* 作为替代继承的方案
* 仅仅为了"组织代码"而拆分

== 性能考量 ==
分部类和分部方法在编译后与普通类/方法没有性能差异：
* 分部类在编译时被合并
* 未实现的分部方法调用会被完全移除
* 不会产生运行时开销

== 示例项目结构 ==
<mermaid>
graph TD
    A[MyClass.cs] -->|partial class| C[完整类]
    B[MyClass.extensions.cs] -->|partial class| C
    D[MyClass.generated.cs] -->|自动生成代码| C
</mermaid>

== 常见问题 ==

'''Q: 分部类可以继承不同的基类吗？'''
A: 不可以，所有分部部分必须指定相同的基类。

'''Q: 分部方法可以有返回值吗？'''
A: 不可以，分部方法必须返回void。

'''Q: 如何确保分部类的不同部分被正确编译？'''
A: 所有部分必须参与同一编译过程，通常通过项目文件(.csproj)包含所有相关文件。

== 数学表示 ==
从编译器角度看，分部类的合并过程可以表示为：
<math>
C_{final} = \bigcup_{i=1}^{n} C_{partial_i}
</math>
其中<math>C_{partial_i}</math>表示第i个分部类定义。

== 总结 ==
分部类和分部方法是有特定用途的强大特性，主要服务于代码生成工具和大型项目组织。正确使用时能显著提高代码可维护性，但滥用会导致代码结构混乱。初学者应首先掌握基本的类设计原则，再在适当场景应用这些高级特性。

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[[Category:C Sharp]]
[[Category:C Sharp 高级类特性]]