C# 8.0新特性介紹

C# 語(yǔ)言是在2000發(fā)布的，至今已正式發(fā)布了7個(gè)版本，每個(gè)版本都包含了許多令人興奮的新特性和功能更新。同時(shí)，C# 每個(gè)版本的發(fā)布都與同時(shí)期的 Visual Studio 以及 .NET 運(yùn)行時(shí)版本高度耦合，這也有助于開發(fā)者更好的學(xué)習(xí)掌握 C#，并將其與 Visual Studio 以及 .NET 的使用結(jié)合起來(lái)。

加快 C# 版本的發(fā)布速度

在被稱為“新微軟”的推動(dòng)下，微軟創(chuàng)新的步伐也加快了。為了做到加快步伐，微軟開發(fā)部門將一些過(guò)去集成在一起的技術(shù)現(xiàn)在都分離了出來(lái)。

Visual Studio、.NET Framework、.NET 運(yùn)行時(shí)、編譯器和編譯運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行語(yǔ)言都被拆分成自己的包和版本，這意味著以上每一個(gè)都可以按照自己的節(jié)奏發(fā)布了。現(xiàn)在，我們已經(jīng)看到了這種模式的成功。.NET Core 2.0 的工作已經(jīng)完成了，并從 Visual Studio 發(fā)布出來(lái)，同時(shí)也增加了對(duì) Linux 的支持。幾乎與 .NET Core 2 發(fā)布的同時(shí)，C# 7.1 版本也發(fā)布了。

C# 7.1 是一個(gè)重要的發(fā)布版本，雖然新功能不多，但它卻是 C# 第7個(gè)大版本的開始。C# 7.2 版本的工作已經(jīng)展開了，同時(shí)也在計(jì)劃著 C# 7.3 版本。盡管 C# 8.0 版本還有點(diǎn)遠(yuǎn)，但是微軟技術(shù)人員已經(jīng)對(duì) C# 8.0 版本的特性有了一些想法。

語(yǔ)言設(shè)計(jì)的討論是公開的，圍繞 C# 8.0 版本新特性的問(wèn)題部分也進(jìn)行了廣泛的討論。檢查每個(gè)發(fā)行版本的里程碑，同時(shí)也為未來(lái)的 C# 路線圖做好評(píng)估。

下面正式開始介紹 C# 8.0 版本中令人興奮的三個(gè)新特性。

非空和可空的引用類型

C# 有兩大變量類型：基本類型和引用類型。原先的類型是 int、char 和 double。這些類型都不能接受 null 值。在不分配新值的情況下，創(chuàng)建一個(gè)新的 int 值，會(huì)導(dǎo)致 int 值為 0 而不是 null。C# 2.0 介紹了帶有“？”符號(hào)的變量原語(yǔ)的可空版本。因此，int？是 int 的一個(gè)版本，它可以接受空值。

另一方面，引用類型（如字符串這樣的對(duì)象）始終能夠接受 null 值，并將 null 作為默認(rèn)值。這也帶了來(lái)一個(gè)缺點(diǎn)，就是可能導(dǎo)致應(yīng)用程序中帶入空引用。

在 C# 8.0 中，將引用類型設(shè)為非空，成為了一個(gè)可選的特性。

為 C# 引入這樣的特性是很困難的，因?yàn)檫@為原本已經(jīng)運(yùn)行很好的代碼，引入了潛在的編譯錯(cuò)誤。因此需要做的是，創(chuàng)建此功能的方法，而不是為開發(fā)人員帶來(lái)無(wú)法估量的工作量。

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，C# 團(tuán)隊(duì)決定采取一個(gè)允許開發(fā)者可以選擇可空引用類型的方法。這將是一個(gè)工程級(jí)別的設(shè)定，以便啟用對(duì)可空引用的驗(yàn)證。一旦啟用，可接受 null 值的對(duì)象就需要使用？運(yùn)算符進(jìn)行聲明。

如下代碼：

String s = null;
Console.Write(s);

這將引起警告，因?yàn)樽址荒芙邮芸罩?。因此需要以下代碼：

String? s = null;
Console.Write(s);

然而，上面代碼也會(huì)在Console拋出一個(gè)警告，寫的是不希望收到一個(gè)空字符串。事實(shí)上，原始代碼可能有錯(cuò)誤，所以級(jí)聯(lián)警告可以幫助我們避免運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。這是最有可能提高代碼質(zhì)量的語(yǔ)言變化。

新的輕量級(jí)類：Records

C# 8.0 的一個(gè)很棒的新特性，是有一種新方式來(lái)創(chuàng)建一個(gè)被稱為 records 的類。這個(gè)類本質(zhì)上是一個(gè)非常輕量級(jí)的類，是一個(gè)字段集合，能夠幫助快速創(chuàng)建 POCO 類型的對(duì)象，同時(shí)也可以解決比較對(duì)象是否相等時(shí)的關(guān)鍵問(wèn)題。

例如，為銀行帳戶創(chuàng)建 record 類型：

class BankAccount(Guid Id, string Name, decimal Balance)

這是一種創(chuàng)建簡(jiǎn)單類的很好的方法。

用 records 解決對(duì)象相等問(wèn)題

在 C# 編程中，一個(gè)最難掌握的內(nèi)容就是，將==運(yùn)算符用于引用類型和原語(yǔ)之間的區(qū)別。

為了舉例說(shuō)明，我們使用==對(duì)比兩個(gè)整數(shù)：

int I = 1;
int j = 1;
i == j //yields true

原語(yǔ)的值是相等的。但是，對(duì)于引用類型，卻不相等。

Object I = new Object();
Object j = new Object();
i == j //yields false

這是因?yàn)?C# 的引用類型比較會(huì)考慮引用相等，也就是說(shuō)，只有當(dāng)兩個(gè)對(duì)象是同一個(gè)對(duì)象才相等。records 類型提供了結(jié)構(gòu)上的相等，等同于相等運(yùn)算符。創(chuàng)建新 record 的語(yǔ)法非常簡(jiǎn)潔，因?yàn)樯傻膶?duì)象是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象。

Records 是一個(gè)輕量級(jí)對(duì)象，使用起來(lái)非常方便。雖然 Records 不是語(yǔ)言的一個(gè)突破性的變化，但也是一個(gè)漸進(jìn)的改進(jìn)，值得歡迎。

默認(rèn)接口實(shí)現(xiàn)

版本控制接口可能會(huì)令人懊惱， 因?yàn)樗蠼涌谏系男路椒▉?lái)實(shí)現(xiàn)接口上的所有對(duì)象。隨著新方法添加到了接口中，實(shí)現(xiàn)它們的任務(wù)就落在了實(shí)現(xiàn)接口的各個(gè)類中。因?yàn)楦鱾€(gè)實(shí)現(xiàn)不必須共有同一個(gè)父類，添加到接口的方法就可以在各自的類中實(shí)現(xiàn)。

默認(rèn)接口實(shí)現(xiàn)允許在接口中指定一個(gè)實(shí)現(xiàn)，只要它是接口上現(xiàn)有方法的函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。下面再以銀行帳戶為例：

public interface IBankAccountManager{
 void PerformTransaction(decimal amount, string reason);
}

現(xiàn)在為了便于使用，我們想在銀行賬戶上提供明確的借方和信譽(yù)功能。通常我們會(huì)為接口添加這些功能并在所有的類中實(shí)現(xiàn)它們。

public interface IBankAccountManager{
 void PerformTransaction(decimal amount, string reason); 
 void PerformDebit(decimal amount, string reason){ 
  PerformTransaction(-1 * amount, $”Debit: {reason}”); 
 } 
 
 void PerformCredit(decimal amount, string reason){ 
  PerformTransaction(amount, $”Credit: {reason}”); 
 } 
}

默認(rèn)接口實(shí)現(xiàn)提供了一種強(qiáng)大的新方法來(lái)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)接口的類，而無(wú)需重復(fù)代碼。只需遵從默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，許多接口的類的實(shí)現(xiàn)就可以得到大大簡(jiǎn)化。

其它的 C# 8.0 新特性

正是因?yàn)檫@些新特性，才讓我們毫不懷疑這就是 C# 8.0。以下是其它一些 C# 8.0 新特性：

• 提升擴(kuò)展支持 – 這種提升不僅僅可以用于擴(kuò)展方法，它還提供了對(duì)屬性、靜態(tài)方法和更多方面的支持。
• 異步數(shù)據(jù)流 – 能夠擁有支持異步操作的枚舉值。包括新的 iasyncenumerable <T> 和 iasyncenumerator <T> 接口。
• Async Disposable – iasyncdisposable 允許對(duì)象有一個(gè)異步的處理方法。 
  

結(jié)論

過(guò)去幾年中，.NET 的創(chuàng)新速度確實(shí)加快了。雖然 C# 8.0 目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，但是它比起 C# 7.0，將帶來(lái)很多有幫助的提升，讓我們一起期待 C# 8.0 的早日到來(lái)。