再来说说我喜欢的 Dotnet 5.0 & C# 9

Posted 2021-10-22 dotNET跨平台

上次写完 C# 10，有兄弟在后台问 C# 9，就再开个篇写一写。

C# 9，对应的是 Dotnet 5.0。

这个出来也有些日子了，不过好像群里很多人还是没往这个版本走。

我这边现在是全线已经转向了 5.0，还是我经常说的那个原因：爽。Dotnet 的每一次升级，都有一些让人惊喜的特性，让代码更合理，更节省时间。

1. 基础语言方面

语言方面，最主要的特性，是 Record。这是 C# 9 出来的一个新数据类型。没错，Record 是一个数据类型。

这个 Record 提供了一些很爽的表示数据的内置功能，以至于使用的时候，感觉它更像一个类。

按微软的说法，Record 的目的，是提供一个更小更简单的类型来表示不可变数据。不过在使用中，我更喜欢用它来做数据传输。

定义一个 Record

定义一个 Record 有几种方式。最简单的形式是：

public record User( string name, int age );

第一次看这个东西，会有点奇怪，有没有？长得有点像方法，可就没内容。

嗯，这确实是 Record 的一个声明定义，定义了一个对象 user，这个对象 user 具有 name 和 age 两个属性。可以通过以下方式来访问：

var some_user = new User ( "WangPlus", 35 );
Console.WriteLine( some_user.name );    //输出 WangPlus
Console.WriteLine( some_user.age );        //输出 35

确实跟类有点像。

再来看看另一种定义方式，会更像一个类：

public record User
{
  public string name { get; set; }
  public int age { get; set; }
}

给 Record 赋值

既然长得像类，我们可以像类一样去赋值：

var some_user = new User { name = "WangPlus", age = 35 };

还可以用位置语法，近一步简化：

User some_user = new ( "WangPlus", 35 );

注意这个位置语法，其实就是按位置匹配字段的意思。赋值时的值，会自动去找对应位置的属性来匹配和校验。

而且，对于第一种简单定义：

public record User( string name, int age );

赋值语句实际编译时，上面字段中的 set 会被替换为 init，即：

public record User
{
  public string name { get; init; }
  public int age { get; init; }
}

这意味着属性在初始化后无法改变，会变成只读属性。

相等判断

Record 对于相等的定义是内部的属性相等。也就是说，判断两个 Record 是否相等时，将检查每个属性的值，而不是对象的引用地址。

看例子：

User some_user1 = new ("WangPlus", 35);
User some_user2 = new ("WangPlus", 35);
Console.WriteLine(some_user1 == some_user2);    // true
Console.WriteLine(ReferenceEquals(some_user1, some_user2));    // false

例子中，some_user1 和 some_user2 属性相同，所以他们是相等的，尽管是两个不同的引用。

不一样的 ToString()

Record 的 ToString 是一个内置方法，跟别的对象的 ToString 有很大区别。它会把 Record 的定义、属性和值全部输出。上面的例子，输出的内容将会是：

User { name = WangPlus, age = 35 }

注意：如果某个 Record 的属性是引用类型，ToString 将会输出这个类型的名称。

Record 值的传递

这个内容延续到了 C# 10，相关内容我在 「Dotnet 6.0，你值得拥有」里有详细的描述，可以去看看。

这里简单说一下，就是使用 With：

User some_user = new ( "WangPlus", 35 );
User other_user = some_user with { name = "WangPlus1" };

定义 Init 属性

C# 9 里，新增了一个对于属性定义的 init 关键字。这个关键字可以用在 Struct、Class、Record 中，表示属性仅在初始化时可以进行设置。

例如：

public record User
{
  public string name { get; set; }
  public int age { get; init; }
}

这里，age 属性被定义为 init。赋值还是一样的：

User some_user = new ( "WangPlus", 35 );

当改变值时，例如：

some_user.name = "WangPlus1";

这个是有效的，但是：

some_user.age = 36;

这句话会报错，因为在上面定义中，age 被定义为 init，即只有初始化时可以赋值。

以上是 C# 9 中增加的最重要的一个内容：Record 类型。

2. API 方面

API 方面，主要是三个特性。

1. 顶级程序

这算是大家盼了很久的一个特性。

早期，一个程序的开始，会是这个样子：

using System;

namespace Demo
{
    static class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
        }
    }
}

现在有了顶级程序的规则，这一大段，可以直接简化为：

System.Console.WriteLine("Hello World");

就OK了。Program 啦，Main 啦，统统都可以不写了。

对于 WebAPI 应用也一样：

using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Hosting;

namespace Demo
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            CreateHostBuilder(args).Build().Run();
        }

        public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
            Host.CreateDefaultBuilder(args)
                .ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
                {
                    webBuilder.UseStartup<Startup>();
                });
    }
}

这是一个标准的 WebAPI 应用的开始。现在，也可以简化成：

using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Hosting;

CreateHostBuilder(args).Build().Run();

IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
    Host.CreateDefaultBuilder(args)
        .ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>
        {
            webBuilder.UseStartup<Startup>();
        });

这样的代码其实更简洁，而且可以直观的说明程序的意图。如果你也经常写 Python，那你会很喜欢这个特性。

2. 新的匹配模式

C# 9 里，终于加入了大家期盼已久的新的匹配模式。主要有两类：

第一类：逻辑匹配

这个主要是加入了 And、Or 和 Not。

以前，我们会用到这样的判断：

if( input == null ) {}

有时候，我们也会写成：

if( input is null ) {}

但是，判断不等于时，我们只有一种方式，就是：

if( input != null ) {}

现在，我们有了更可读的写法：

if( int is not null ) {}

看起来可读性就很高了。

第二类：关系匹配

这个特性，涉及的是 <、>、<=、>=，最主要的是改变了 Switch。

以前，使用 Switch 时，Case 必须是可枚举的值，看例子：

switch( input )
{
  case 1:
    break;
  case 2:
    break;
  default:
    break;
}

现在，这里面加入了范围判断，可以这么写：

switch( input )
{
  case <5:
    break;
  case >=5 and <=9:
    break;
  default:
    break;
}

看到没？更多的逻辑可以在 Switch 里实现，而不用一大篇 if…else 了。

3. 类型省略

这个特性涉及到代码的方方面面，主要的目的，是为了减少代码的输入量。

看个例子，以前我们定义一个字段，通常是这样：

public List<User> users = new List<User>();

现在，我们可以直接省略后面的部分，编译器会很聪明的知道我们想 New 什么：

public List<User> users = new ();

方法也是一样。假设我们有一个方法：

public static class Users
{
  public User copyUser(User source) {}
}

以前调用时，我们需要先给个变量，再调用方法：

User source_user = new User();
Users.copyUser( source_user );

现在，我们可以在方法中直接 New：

Users.copyUser( new () );

当然，这个特性也结合了上面 Record 的特性。

因此，我们还可以这么写：

Users.copyUser( new () { name = "WangPlus" } );

嗯，语庋的改变需要一点时间来适应，但从长远来看，依然是一种进步，会让代码更方便写和读。同时，这个特性，和 Var 会变成编程的两个面，哪个更好用，看自己的习惯了。

3. 总结

总的来说，Dotnet 5.0 的变化还是有很多惊喜的。上面写的，只是我们能比较容易感受到的部分，感受不到的部分，比方编译的合理性、性能的优化，GC的回收，做得都相当优秀。

早转 5.0 早好，对吧？

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