C# 10 的五大最新功能
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。或者，你也可以關(guān)注 C# 團(tuán)隊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 定義整個項目的命名空間導(dǎo)入。推薦做法是，將全局導(dǎo)入放在一個單獨的文件中（每個項目一個），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，再添加一個命名空間塊，則會創(chuàng)建一個嵌套命名空間：
namespace Company.Product;
// This block creates the namespace Company.Product.Component
namespace Component
{
}
C# 設(shè)計者認(rèn)為這個改動可以清理水平空間的浪費（就像global using清理了垂直空間的浪費一樣）?？傮w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，但實際上這是非常簡單又很有價值的優(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，不是因為代碼中的概念太復(fù)雜，而是因為閱讀代碼很累，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)，比如下面這個記錄中自動實現(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例時，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，將值從一個參數(shù)復(fù)制到屬性也是另一個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，為了通過自動實現(xiàn)屬性簡化代碼，C# 團(tuán)隊做出了大量努力，上面的 Employee 記錄就是一個很好的例子，它使用 get 和 init 關(guān)鍵字聲明了三個不可變的屬性。數(shù)據(jù)存儲在三個私有字段中，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)無法使用自動實現(xiàn)的屬性時，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，你可能需要驗證某個屬性，就像驗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 來驗證自動實現(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五個。還有一些表達(dá)式方面的變化，以及一個有爭議的變動：在接口中定義靜態(tài)成員。我們只有耐心等待了。總體來看，C# 10 的發(fā)展重點很明確，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)。?
