C# 何时将整个类声明为静态类

我有一个数学助手类，其中每个函数都是静态的，即作为参数输入的参数，返回的值。我应该将整个类声明为静态的吗？将静态修饰符添加到类中会对性能产生影响吗

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此外，我不确定“不要将静态类视为杂项桶”中的含义-我有几个类只是一堆杂项静态函数

创建这样的类是非常好的

静态的

，事实上，如果你看一下，你会发现它也是

静态的

：

public static class Math

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该指南试图说明的是，您不应该将您拥有的所有静态方法都放在一个静态类中，该类将完成所有工作，并充当静态方法的bucket。相反，如果合适的话，可以使用与相同功能相关的方法创建较小的util类，就像使用

System.Math

一样，在BCL中也可以创建更多的类。

辅助类通常是静态类，因此不需要实例化它们。实例化托管.NET对象（尤其是帮助器类）没有太大的成本，这只是一个方便的问题

将静态类与最少的helper方法组合在一起并完成工作是非常诱人的。它们在代码中有自己的位置，特别是当存在确定性输入/输出时，可以使用它们。e、 g.计算字符串的哈希值，查找数字的平均值等

但是，不鼓励使用静态类的一个原因是，它们通常会干扰单元测试并出现各种问题。（赝品、鼹鼠、私人访问者等）

一种基于接口的方法甚至可以用于helper类，有助于对整个代码进行单元测试。对于涉及工作流的大型项目尤其如此，因为静态助手方法只是工作流的一部分

e、 假设您需要检查当前年份是否为闰年。编写一个快速的静态方法很有诱惑力

public static class DateHelper
{
 public static bool IsLeapYear()
 {
  var currentDate = DateTime.UtcNow;
  // check if currentDate's year is a leap year using some unicorn logic
  return true; // or false
 }
}

如果您的代码中使用了这种方法，比如：

public class Birthday
{
 public int GetLeapYearDaysData()
 {
   // some self-logic..

   // now call our static method
   var isLeapYear = DateHelper.IsLeapYear();

   // based on this value, you might return 100 or 200.

   if (isLeapYear)
   {
    return 100;
   }

   return 200;
 }
}

现在，如果您尝试单元测试这个方法public int GetLeapYearDaysData（），您可能会遇到麻烦，因为返回值是不确定的。。i、 e.取决于当年，不建议单元测试随着时间的推移表现出不可预测/恶化

// this unit test is flaky
[Test]
public void TestGetLeapYearDaysData()
{
 var expected = 100;

 // we don't know if this method will return 100 or 200.
 var actual = new Birthday().GetLeapYearDaysData();

 Assert.AreEqual(expected, actual);
}

出现上述问题是因为我们无法控制/模拟上述代码中的方法IsLeapYear（）。所以我们任由它摆布

现在想象一下以下设计：

public interface IDateHelper
{
 bool IsLeapYear();
}

public class DateHelper : IDateHelper
{
 public bool IsLeapYear()
 {
  var currentDate = DateTime.UtcNow;
  // check if currentDate's year is a leap year using some unicorn logic
  return true; // or false
 }
}

现在，我们的生日班可以注入一个助手：

public class Birthday
{
 private IDateHelper _dateHelper;

 // any caller can inject their own version of dateHelper.
 public Birthday(IDateHelper dateHelper)
 {
  this._dateHelper = dateHelper;
 }

 public int GetLeapYearDaysData()
 {
   // some self-logic..

   // now call our injected helper's method.
   var isLeapYear = this._dateHelper.IsLeapYear();

   // based on this value, you might return 100 or 200.

   if (isLeapYear)
   {
    return 100;
   }

   return 200;
 }
}

// now see how are unit tests can be more robust and reliable

// this unit test is more robust
[Test]
public void TestGetLeapYearDaysData()
{
 var expected = 100;

 // use any mocking framework or stubbed class
 // to reliably tell the unit test that 100 needs to be returned.

 var mockDateHelper = new Mock<IDateHelper>();

 // make the mock helper return true for leap year check.
 // we're no longer at the mercy of current date time.

 mockDateHelper.Setup(m=>m.IsLeapYear()).Returns(true);

 // inject this mock DateHelper in our BirthDay class
 // we know for sure the value that'll be returned.
 var actual = new Birthday(mockDateHelper).GetLeapYearDaysData();

 Assert.AreEqual(expected, actual);
}

公共班级生日
{
私人助理(日期助理);；
//任何调用方都可以注入自己版本的dateHelper。
公众生日（IDateHelper dateHelper）
{
这个。_dateHelper=dateHelper；
}
public int GetLeapYearDaysData（）
{
//一些自我逻辑。。
//现在调用注入助手的方法。
var isLeapYear=this.\u dateHelper.isLeapYear（）；
//基于此值，可以返回100或200。
如果（每年）
{
返回100；
}
返回200；
}
}
//现在看看单元测试如何变得更加健壮和可靠
//这个单元测试更健壮
[测试]
public void TestGetLeapYearDaysData（）
{
预期风险值=100；
//使用任何模拟框架或存根类
//可靠地告诉单元测试需要返回100。
var mockDateHelper=new Mock（）；
//使模拟助手返回true以进行闰年检查。
//我们不再受当前日期和时间的支配。
mockDateHelper.Setup（m=>m.IsLeapYear（））。返回（true）；
//将此模拟DateHelper注入到我们的生日课中
//我们肯定知道将返回的值。
var actual=新生日（mockDateHelper）.GetLeapYearDaysData（）；
断言.AreEqual（预期、实际）；
}

正如您所看到的，当helper方法基于接口时，它们就很容易测试。在一个大型项目的过程中，许多此类较小的静态方法最终会导致测试关键功能流的瓶颈

因此，提前意识到这个陷阱并提前进行额外投资是值得的。基本上确定哪些类/方法需要是静态的，哪些不应该是静态的

我应该将整个类声明为静态的吗

对。将

static

添加到类中表示它只包含静态成员，并且您永远无法实例化它。如果没有它，类的用户可能会感到困惑，并试图创建类的实例或变量。使用

静态

，这是不可能的

看来这正是你的情况

将静态修饰符添加到类中会对性能产生影响吗

不，对静态方法的调用将始终具有相同的性能特征，不管包含的类是否是静态的。实际上，静态类的整个概念并不存在于CIL级别，它们只是密封的抽象类（一种不能在C#中编译的组合）

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但即使有差异，也很小。不要过早地进行优化，尤其是在微优化方面。

这一切都从什么时候我应该有一个静态方法开始，也就是说，当你对实例变量没有任何依赖时

现在，如果您的方法都不依赖于实例变量，那么您可以将类设置为静态

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静态类服务于多个甚至更多的环境。

这在.NET以外的环境中有所不同吗？@ina您所说的其他环境是什么？我想不出支持静态类的其他主要语言（当然不是C++或java）。静态类如何干扰单元测试？