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最近在研究 Dotnet 6.0 & C# 10，一個(gè)字 - 爽!

下面，分享一下新的一些特性給大家。

一、編程語(yǔ)言方面

編程語(yǔ)言升到 C# 10，新東西不少。

1. 屬性的 required

看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

public class User 
{ 
  public string name { get; set; } 
  public DateTime dateOfBirth { get; set; } 
} 

假設(shè)，我們希望 dateOfBirth 字段必須輸入。在 C# 9.0 之前，其實(shí)我們沒(méi)有更好的辦法。比方：

var myUser = new User() 
{ 
  name = "WangPlus", 
} 

這樣寫(xiě)，編譯器是不會(huì)給出任何提醒或警告的。因此，我們需要在各個(gè)使用的地方，加上字段賦值的檢查。

而在最新的語(yǔ)言中，對(duì)于這樣的需求，增加了一個(gè) required 屬性。看代碼：

public class User 
{ 
  public string name { get; set; } 
  public required DateTime dateOfBirth { get; set; } 
} 

這時(shí)候，當(dāng)你實(shí)例化 User，而沒(méi)有給 dateOfBirth 賦值時(shí)，編譯器會(huì)直接扔出異常。

在我寫(xiě)這個(gè)文章的同時(shí)，剛剛發(fā)現(xiàn)這個(gè)特性從最新的 preview 里給移除了，似乎微軟想把這個(gè)放到 C# 11中。目前論壇上吵翻了。我們靜待一下結(jié)果。

2. 屬性的 field

在大多數(shù)情況下，我們定義一個(gè)類(lèi)，會(huì)采用這種方式：

public class User 
{ 
  public string name { get; set; } 
  public DateTime dateOfBirth { get; set; } 
} 

但有時(shí)候，因?yàn)橐恍┬枰?，需要提前?shí)例化，或者實(shí)例化時(shí)需要進(jìn)行某些處理。比方上面的類(lèi)，我們只想要 dateOfBirth 的日期部分，我們會(huì)把類(lèi)做成這個(gè)樣子：

public class User 
{ 
  public string name { get; set; } 
 
  private DateTime _dateOfBirth; 
  public DateTime dateOfBirth  
  {  
    get 
    { 
      return _dateOfBirth; 
    } 
    set 
    { 
      _dateOfBirth = value.Date; 
    } 
  } 
} 

當(dāng)然，習(xí)慣了也沒(méi)什么麻煩的。不過(guò)我們知道，_dateOfBirth 這個(gè)私有屬性其實(shí)是一個(gè)中間數(shù)據(jù)，對(duì)外沒(méi)有用處，但會(huì)占用實(shí)例資源。

現(xiàn)在，有了一個(gè)中間屬性，叫 field。代碼會(huì)變成這樣：

public class User 
{ 
  public string name { get; set; } 
  public DateTime dateOfBirth { get; set => field = value.Date; } 
} 

嗯嗯，可讀性就高了不少。

3. 匿名對(duì)象的 with

匿名對(duì)象的出現(xiàn)，給我們帶來(lái)了相當(dāng)多的方便。在類(lèi)中，不需要對(duì)外輸出的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，都可以做成匿名對(duì)象，而不需要預(yù)先定義一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。

看代碼：

var myUser = new { name = "WangPlus", gender = "Male" }; 

嗯。真的很方便。

不過(guò)，也有不方便的地方，就是匿名對(duì)象的傳遞。比方，我們想創(chuàng)建另一個(gè)對(duì)象 myUser1，屬性還是這些，僅僅需要改變幾個(gè)屬性的值，怎么辦?在以前，沒(méi)有別的辦法，只能重寫(xiě)一個(gè)：

var myUser1 = new { name = "WangPlus1", gender = "Male" }; 
/** 或者 **/ 
var myUser1 = new { name = "WangPlus1", gender = myUser.gender }; 

可以想象，如果這個(gè)匿名對(duì)象字段很多的話(huà)，就會(huì)麻煩的不要不要的。

現(xiàn)在有了 with，這個(gè)事情就簡(jiǎn)單了：

var myUser1 = myUser with { name = "WangPlus1" }; 

注意，這個(gè)寫(xiě)法，不是把 myUser 里的屬性改了，而是新生成了一個(gè)實(shí)例，并傳遞了 myUser 的全部屬性和值到新實(shí)例 myUser1，然后才是把一些屬性的值改成新的值。

4. 非空參數(shù)檢查

在我們寫(xiě)一個(gè)方法時(shí)，成熟的程序員，都會(huì)做參數(shù)的非空檢查：

public string FormatName( string name ) 
{ 
  if( string.isNullOrEmpty( name ) ) 
    return "ERROR"; 
  /** ... **/ 
} 
public string FormatUser( User user ) 
{ 
  if( user == null ) 
    return "ERROR"; 
  /** ... **/ 
} 

做法很正確，但很麻煩，一個(gè)套路性的東西，卻要不停的寫(xiě)。

現(xiàn)在，有了一個(gè)神參數(shù)：!，沒(méi)錯(cuò)，就是嘆號(hào)。

寫(xiě)法是這樣：

public string FormatName( string name! ) 
{ 
  /** ... **/ 
} 
public string FormatUser( User user! ) 
{ 
    /** ... **/ 
} 

加上 ! 后，執(zhí)行中，程序會(huì)自動(dòng)檢查參數(shù)的非空狀態(tài)，如果出現(xiàn) null，會(huì)拋出 ArgumentNullExceptions。

5. global using

這是最爽的一個(gè)特性。

以前我們寫(xiě)代碼，每個(gè)文件前邊，都有無(wú)數(shù)個(gè) using，而且很多 using 都是重復(fù)的。

現(xiàn)在，C# 10 提供了一個(gè) global 關(guān)鍵字。從此，using 變成了：

global using System; 
global using System.Collections.Generic; 
global using System.Threading.Tasks; 

系統(tǒng)會(huì)識(shí)別 global using 后邊的內(nèi)容會(huì)應(yīng)用于整個(gè)項(xiàng)目。因此，在其它文件中，如果需要使用時(shí)，可以不寫(xiě)對(duì)應(yīng)的 using ，直接寫(xiě)代碼即可。

再因此，可以把所有的 global using 放到一個(gè)單獨(dú)的文件中，而在其它文件中，不需要再做 using 引用。

同時(shí)，如果已經(jīng)存在 global using，而你的文件中又寫(xiě)了同樣庫(kù)的 using，系統(tǒng)會(huì)扔出一個(gè)警告。

6. 文件級(jí)的命名空間 namespace

這個(gè)特性好像沒(méi)有省了多少事。不過(guò)，也算是一個(gè)變化。

以前我們做代碼時(shí)，是這樣：

namespace MyNamespace 
{ 
    public class User 
    { 
        public void User()   
    { 
            //...Method implementation 
        } 
    } 
} 

外部調(diào)用時(shí)，就這么寫(xiě)：

var obj = new MyNamespace.User(); 
/** 或者 **/ 
using MyNamespace; 
var obj = new User(); 

現(xiàn)在，命令空間的定義改成了：

namespace MyNamespace; 
public class User 
{ 
  public void User()     
  { 
    //...Method implementation 
  } 
} 

這樣寫(xiě)，清爽了一些，縮進(jìn)的層次也少了一層。當(dāng)然，調(diào)用還是一樣的。

二、API方面

API 方面就更多了。在社區(qū)里，不停的會(huì)有新的 API 爆出來(lái)。我就選一些自己感覺(jué)有用的來(lái)說(shuō)。

1. 非流式讀寫(xiě)文件

流式讀寫(xiě)，經(jīng)常會(huì)涉及到中間流，資源浪費(fèi)不說(shuō)，寫(xiě)起來(lái)也麻煩。

現(xiàn)在可以直接用底層 IO 來(lái)讀寫(xiě)。方法加到了 File 類(lèi)中。

var handler = File.OpenHandle("abc.txt"); 
var length = RandomAccess.GetLength(handler); 

2. 強(qiáng)隨機(jī)數(shù)

我們知道，以前的隨機(jī)數(shù) Random 類(lèi)是弱隨機(jī)數(shù)，來(lái)自于一個(gè)算法，并不能做到真正的隨機(jī)。生成的隨機(jī)數(shù)序列取決于種子，相同的種子會(huì)產(chǎn)生相同的隨機(jī)數(shù)序列。

所以，為了取到不同的隨機(jī)數(shù)序列，我們一般這么寫(xiě)：

var rand = new Random( (int)DateTime.Now.Ticks ); 

當(dāng)然，一般這樣也就夠了。但總有特殊的，需要真正的隨機(jī)數(shù)，即強(qiáng)隨機(jī)數(shù)。Dotnet Core 6.0 里，提供了一個(gè) RandomNumberGenerator 的類(lèi)。

byte[] bytes = RandomNumberGenerator.GetBytes(200); 
int randomInt = RandomNumberGenerator.GetInt32(0, 10000); 

另外需要注意一下，這個(gè)類(lèi)不在 System 空間下，而在 System.Security.Cryptography 里。

3. 多任務(wù)的異步 Parallel.ForEachAsync

在多任務(wù)中，以前只有一個(gè) Parallel.ForEach 的方法，用來(lái)同步執(zhí)行。這回終于把異步方法 Parallel.ForEachAsync 加進(jìn)來(lái)了，足以可見(jiàn)微軟在異步方面的深化決心。

寫(xiě)法還是我們很熟悉的方式，這個(gè)切換很容易：

var urls = new [] 
{ 
  "https://test1.com", 
  "https://test2.com" 
}; 
var client = new HttpClient(); 
await Parallel.ForEachAsync(urls, async (url, token) => 
{ 
    HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url); 
}); 

4. 定時(shí)中止異步

這也是個(gè)不錯(cuò)的 API。

以前當(dāng) await 異步進(jìn)程時(shí)，如果這個(gè)進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間結(jié)束不了，我們只能通過(guò) CancellationToken 來(lái)結(jié)束。現(xiàn)在，我們有了另一個(gè)方式，可以設(shè)置一個(gè)時(shí)間，以 Timeout 的方式結(jié)束這個(gè)異步進(jìn)程。

Task someTask = SomeLongRunningTaskAsync(); 
await someTask.WaitAsync(TimeSpan.FromSeconds(10)); 

如果你寫(xiě)過(guò) CancellationToken 結(jié)束異步的代碼，就知道這個(gè) WaitAsync 有多好。

5. ThrowIfNull

這個(gè)東西，其實(shí)跟上面判斷參數(shù)是否為空是一件事。當(dāng)我們?cè)趨?shù)據(jù)后面加 !來(lái)進(jìn)行為空判斷時(shí)，實(shí)際就是執(zhí)行的這一句：

public string FormatUser( User user ) 
{ 
    ArgumentNullException.ThrowIfNull( user ); 
} 

如果對(duì)象為空，就拋出一個(gè) ArgumentNullException。

6. 使用直接內(nèi)存

在以前，使用 unsafe 內(nèi)存 malloc 時(shí)，都是在堆上分配空間?，F(xiàn)在有了一個(gè)在直接內(nèi)存分配空間的方法：

using System.Runtime.InteropServices; 
unsafe 
{ 
    byte* buffer = (byte*)NativeMemory.Alloc(128); 
    NativeMemory.Free(buffer); 
} 

做嵌入式開(kāi)發(fā)，有福了。

另外，通常使用非托管內(nèi)容，需要進(jìn)行大小對(duì)齊。所謂對(duì)齊就是分配的空間的大小需要是 2 的整指數(shù)。通常大家就是算好直接硬寫(xiě)，現(xiàn)在也有了更靈活的方式：

using System.Numerics; 
 
uint bufferSize = 211; 
if (!BitOperations.IsPow2(bufferSize)) 
{ 
    bufferSize = BitOperations.RoundUpToPowerOf2(bufferSize); 
} 

給一個(gè)空間，如果空間大小不是 2 的整指數(shù)，就找比這個(gè)數(shù)大的 2 的整指數(shù)。又省事了。

7. 新的計(jì)時(shí)器

好多文章都把這個(gè)計(jì)時(shí)器稱(chēng)為 Modern Timer，足以可見(jiàn)它的好。

好在哪?這是一個(gè)異步的計(jì)時(shí)器。

以前的計(jì)時(shí)器 Timer，不管是 System.Timers 下的，還是 System.Threading 下的，或是 System.Windows.Forms 下的，都是同步的計(jì)時(shí)器，需要用 Tick 的事件綁定來(lái)實(shí)現(xiàn)回調(diào)。這個(gè)方式讓這個(gè)計(jì)時(shí)器十分依賴(lài)上級(jí)對(duì)象的生命周期，以至于在 UI 編程中，需要用 Invoke 來(lái)引入回調(diào)響應(yīng)。

現(xiàn)在這個(gè)就簡(jiǎn)單很多了：

var timer = new PeriodicTimer(TimeSpan.FromSeconds(1)); 
while (await timer.WaitForNextTickAsync()) 
{ 
    /** ... **/ 
} 

這個(gè)寫(xiě)法，看著就舒服。

寫(xiě)了很多，但實(shí)際上，也只是冰山的一小角。