C# 的 GitHub 頁面上記載了一長串誘人的想法，其中一些令人頭疼的問題仍在討論中。如果你想知道C# 10中究竟包含了哪些新功能，可以等待11 月新版本的發(fā)布?；蛘?，你也可以關(guān)注 C# 團(tuán)隊(duì)展示的他們最喜歡的功能。在最近的微軟Build 大會上，C# 的首席設(shè)計(jì)師 Mads Torgersen 透漏了一些目前正在進(jìn)行的工作。以下是該語言的下一個(gè)版本將會提供的五大新功能。

global using

C# 的源代碼文件開頭一般都會導(dǎo)入一堆命名空間。下面是一個(gè)普通的ASP.NET Web 應(yīng)用程序的代碼片段：

using?LoggingTestApp.Data;
using?Microsoft.AspNetCore.Builder;
using?Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using?Microsoft.AspNetCore.HttpsPolicy;
using?Microsoft.AspNetCore.Identity;
using?Microsoft.AspNetCore.Identity.UI;
using?Microsoft.EntityFrameworkCore;
using?Microsoft.Extensions.Configuration;
using?Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using?Microsoft.Extensions.Hosting;
using?Serilog;
using?System;
using?System.Collections.Generic;
using?System.Linq;
using?System.Threading.Tasks;
namespace?LoggingTestApp
{
public?class?Startup
????{
????????...
????}
}


這段代碼的寫法沒有什么特別之處。以前，命名空間的導(dǎo)入可以讓我們快速了解某個(gè)類正在使用哪些庫。然而如今，這只不過是一堆不得不寫又沒人去看的代碼了。C# 10 引入了一種新模式，允許你使用關(guān)鍵字 global 定義整個(gè)項(xiàng)目的命名空間導(dǎo)入。推薦做法是，將全局導(dǎo)入放在一個(gè)單獨(dú)的文件中（每個(gè)項(xiàng)目一個(gè)），可以命名為 usings.cs 或imports.cs。其中的內(nèi)容大致為：

global?using?Microsoft.AspNetCore.Builder;
global?using?Microsoft.AspNetCore.Hosting;
global?using?Microsoft.AspNetCore.HttpsPolicy;
global?using?Microsoft.AspNetCore.Identity;
global?using?Microsoft.AspNetCore.Identity.UI;
global?using?Microsoft.EntityFrameworkCore;
global?using?Microsoft.Extensions.Configuration;
global?using?Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
global?using?Microsoft.Extensions.Hosting;
global?using?System;
global?using?System.Collections.Generic;
global?using?System.Linq;
global?using?System.Threading.Tasks;


然后就可以簡化原來的文件了：

using?LoggingTestApp.Data;
using?Serilog;
namespace?LoggingTestApp
{
public?class?Startup
????{
????????...
????}
}


Visual Studio會突出顯示重復(fù)的命名空間（即同時(shí)在全局文件和本地文件中導(dǎo)入的命名空間）。盡管這不是錯誤，但刪除重復(fù)的命名空間可以減少代碼量，并將注意力集中在特定文件正在使用的特殊命名空間上。

文件范圍的命名空間

C# 10 提供了另一種簡化代碼的方法：聲明文件范圍的命名空間。文件范圍的命名空間會自動應(yīng)用于整個(gè)文件，而且無需縮進(jìn)。換句話說，下面這種寫法：

namespace?LoggingTestApp
{
public?class?Startup
????{
????????...
????}
}


可以變成：

namespace?LoggingTestApp;
public?class?Startup
{
????...
}


如果在使用了文件范圍命名空間的文件中，再添加一個(gè)命名空間塊，則會創(chuàng)建一個(gè)嵌套命名空間：

namespace?Company.Product;
//?This?block?creates?the?namespace?Company.Product.Component
namespace?Component
{
}


C# 設(shè)計(jì)者認(rèn)為這個(gè)改動可以清理水平空間的浪費(fèi)（就像global using清理了垂直空間的浪費(fèi)一樣）。總體目標(biāo)是讓代碼更短、更窄、更簡潔。但這些變化也可以降低新手學(xué)習(xí)C#的難度。結(jié)合global using與文件范圍的命名空間，只需幾行代碼就可以創(chuàng)建出一個(gè)Hello World 控制臺應(yīng)用程序。

空參數(shù)檢查

本著減少樣板代碼的精神，C# 提供了一個(gè)非常好的新功能：空參數(shù)檢查。你肯定編寫過需要檢查空值的方法。比如，如下代碼：

public?UpdateAddress(int?personId,?Address?newAddress)
{
if?(newAddress?==?null)
????{
throw?new?ArgumentNullException("newAddress");
????}
????...
}


如今，你只需要在參數(shù)名稱末尾添加“!!”，C#就會自動加入這種空參數(shù)檢查。上述代碼可以簡化為：

public?UpdateAddress(int?personId,?Address?newAddress!!)
{
????...
}


現(xiàn)在，如果傳遞一個(gè)空值給 Address，就會自動拋出 ArgumentNullException。這種細(xì)節(jié)可能看似微不足道，但實(shí)際上這是非常簡單又很有價(jià)值的優(yōu)化語言的方式。大量研究表明，導(dǎo)致程序出錯的原因往往是由于非常容易避免的錯誤反復(fù)發(fā)生，不是因?yàn)榇a中的概念太復(fù)雜，而是因?yàn)殚喿x代碼很累，而人類的注意力有限。減少代碼量可以減少審查代碼所需的時(shí)間，處理代碼所需的認(rèn)知負(fù)荷，以及由于注意力減弱而忽略某些錯誤的可能性。

required 屬性

以前，我們只能通過類構(gòu)造函數(shù)來確保正確地創(chuàng)建對象。如今，我們經(jīng)常使用更加輕量級的結(jié)構(gòu)，比如下面這個(gè)記錄中自動實(shí)現(xiàn)的屬性：

public?record?Employee
{
????public?string?Name?{?get;?init;?}
????public?decimal?YearlySalary?{?get;?init;?}
????public?DateTime?HiredDate{?get;?init;?}
}


在創(chuàng)建這類輕量級對象的實(shí)例時(shí)，我們可能會使用對象的初始化語法：

var theNewGuy = new Employee
{
? ?Name = "Dave Bowman",
? ?YearlySalary = 100000m,
? ?HiredDate = DateTime.Now()
};


但是，如果你的對象中的某些屬性是必須的，該怎么辦？你可以像以前一樣，添加一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，但如此一來就需要添加更多的樣板代碼了。此外，將值從一個(gè)參數(shù)復(fù)制到屬性也是另一個(gè)很容易理解但很常見的錯誤。C# 10 引入的關(guān)鍵字 required 可以消滅這類問題：

public?record?Employee
{
????public?required?string?Name?{?get;?init;?}
????public?decimal?YearlySalary?{?get;?init;?}
????public?DateTime?HiredDate{?get;?init;?}
}


如此一來，如果不設(shè)置 Name 屬性就無法創(chuàng)建 Employee 了。

關(guān)鍵字field

多年來，為了通過自動實(shí)現(xiàn)屬性簡化代碼，C# 團(tuán)隊(duì)做出了大量努力，上面的 Employee 記錄就是一個(gè)很好的例子，它使用 get 和 init 關(guān)鍵字聲明了三個(gè)不可變的屬性。數(shù)據(jù)存儲在三個(gè)私有字段中，但這些字段都是自動創(chuàng)建的，無需人工干預(yù)。而且你永遠(yuǎn)不會看到這些字段。自動實(shí)現(xiàn)的屬性很棒，但它們的作用也僅限于此。當(dāng)無法使用自動實(shí)現(xiàn)的屬性時(shí)，你就必須添加支持字段到類，并編寫正常的屬性方法，就像回到 C# 2一樣。但是 C# 10中提供了一個(gè)關(guān)鍵字field，可以自動創(chuàng)建支持字段。例如，假設(shè)你想創(chuàng)建一個(gè)記錄，用于處理初始屬性值。在下面的代碼中，我們對 Employee 類進(jìn)行了一些修改，確保HiredDate 字段只包含來自 DateTime 對象的日期信息（不包含時(shí)間信息）：

public?record?Employee
{
????public?required?string?Name?{?get;?init;?}
????public?decimal?YearlySalary?{?get;?init;?}
????public?DateTime?HiredDate{?get;?init?=>?field?=?value.Date();?}
}


這段代碼非常整潔、簡單，而且很接近聲明式。你可以使用關(guān)鍵字 field 訪問 get、set 或 init 中的字段。而且，你可能需要驗(yàn)證某個(gè)屬性，就像驗(yàn)證普通類中的屬性一樣：

private?string?_firstName;
public?string?FirstName
{
????get
????{
????????return?_firstName;
????}
????set
????{
????????if?(value.Trim()?==?"")
????????????throw?new?ArgumentException("No?blank?strings");
????????_firstName?=?value;
????}
}


你可以使用 field 來驗(yàn)證自動實(shí)現(xiàn)的屬性：

public?string?FirstName?{get;
????set
????{
????????if?(value.Trim()?==?"")
????????????throw?new?ArgumentException("No?blank?strings");
????????field?=?value;
????}
}


本質(zhì)上，只要不需要修改屬性的數(shù)據(jù)類型，就不需要自行聲明支持字段。

總結(jié)

當(dāng)然，C# 10中的新功能肯定不止這個(gè)五個(gè)。還有一些表達(dá)式方面的變化，以及一個(gè)有爭議的變動：在接口中定義靜態(tài)成員。我們只有耐心等待了?？傮w來看，C# 10 的發(fā)展重點(diǎn)很明確，即減少代碼量，提供更多便利性，減輕開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)。