Dotnet 6.0，你值得擁有
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最近在研究 Dotnet 6.0 & C# 10，一個字 - 爽!
下面，分享一下新的一些特性給大家。
一、編程語言方面
編程語言升到 C# 10，新東西不少。
1. 屬性的 required
看一個簡單的例子：
- public class User
- {
- public string name { get; set; }
- public DateTime dateOfBirth { get; set; }
- }
假設，我們希望 dateOfBirth 字段必須輸入。在 C# 9.0 之前，其實我們沒有更好的辦法。比方：
- var myUser = new User()
- {
- name = "WangPlus",
- }
這樣寫，編譯器是不會給出任何提醒或警告的。因此，我們需要在各個使用的地方，加上字段賦值的檢查。
而在最新的語言中，對于這樣的需求，增加了一個 required 屬性。看代碼：
- public class User
- {
- public string name { get; set; }
- public required DateTime dateOfBirth { get; set; }
- }
這時候，當你實例化 User，而沒有給 dateOfBirth 賦值時，編譯器會直接扔出異常。
在我寫這個文章的同時，剛剛發現這個特性從最新的 preview 里給移除了，似乎微軟想把這個放到 C# 11中。目前論壇上吵翻了。我們靜待一下結果。
2. 屬性的 field
在大多數情況下，我們定義一個類，會采用這種方式：
- public class User
- {
- public string name { get; set; }
- public DateTime dateOfBirth { get; set; }
- }
但有時候，因為一些需要，需要提前實例化，或者實例化時需要進行某些處理。比方上面的類，我們只想要 dateOfBirth 的日期部分，我們會把類做成這個樣子：
- public class User
- {
- public string name { get; set; }
- private DateTime _dateOfBirth;
- public DateTime dateOfBirth
- {
- get
- {
- return _dateOfBirth;
- }
- set
- {
- _dateOfBirth = value.Date;
- }
- }
- }
當然，習慣了也沒什么麻煩的。不過我們知道，_dateOfBirth 這個私有屬性其實是一個中間數據，對外沒有用處，但會占用實例資源。
現在，有了一個中間屬性，叫 field。代碼會變成這樣：
- 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. 匿名對象的 with
匿名對象的出現，給我們帶來了相當多的方便。在類中，不需要對外輸出的結構化數據，都可以做成匿名對象，而不需要預先定義一個數據對象。
看代碼：
- var myUser = new { name = "WangPlus", gender = "Male" };
嗯。真的很方便。
不過，也有不方便的地方，就是匿名對象的傳遞。比方，我們想創建另一個對象 myUser1，屬性還是這些，僅僅需要改變幾個屬性的值，怎么辦?在以前，沒有別的辦法，只能重寫一個：
- var myUser1 = new { name = "WangPlus1", gender = "Male" };
- /** 或者 **/
- var myUser1 = new { name = "WangPlus1", gender = myUser.gender };
可以想象，如果這個匿名對象字段很多的話，就會麻煩的不要不要的。
現在有了 with，這個事情就簡單了：
- var myUser1 = myUser with { name = "WangPlus1" };
注意，這個寫法，不是把 myUser 里的屬性改了，而是新生成了一個實例，并傳遞了 myUser 的全部屬性和值到新實例 myUser1，然后才是把一些屬性的值改成新的值。
4. 非空參數檢查
在我們寫一個方法時，成熟的程序員，都會做參數的非空檢查：
- 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，一個套路性的東西，卻要不停的寫。
現在，有了一個神參數：!，沒錯，就是嘆號。
寫法是這樣：
- public string FormatName( string name! )
- {
- /** ... **/
- }
- public string FormatUser( User user! )
- {
- /** ... **/
- }
加上 ! 后，執行中，程序會自動檢查參數的非空狀態，如果出現 null，會拋出 ArgumentNullExceptions。
5. global using
這是最爽的一個特性。
以前我們寫代碼，每個文件前邊，都有無數個 using，而且很多 using 都是重復的。
現在，C# 10 提供了一個 global 關鍵字。從此，using 變成了：
- global using System;
- global using System.Collections.Generic;
- global using System.Threading.Tasks;
系統會識別 global using 后邊的內容會應用于整個項目。因此，在其它文件中，如果需要使用時，可以不寫對應的 using ，直接寫代碼即可。
再因此，可以把所有的 global using 放到一個單獨的文件中，而在其它文件中，不需要再做 using 引用。
同時，如果已經存在 global using，而你的文件中又寫了同樣庫的 using，系統會扔出一個警告。
6. 文件級的命名空間 namespace
這個特性好像沒有省了多少事。不過，也算是一個變化。
以前我們做代碼時，是這樣：
- namespace MyNamespace
- {
- public class User
- {
- public void User()
- {
- //...Method implementation
- }
- }
- }
外部調用時，就這么寫：
- var obj = new MyNamespace.User();
- /** 或者 **/
- using MyNamespace;
- var obj = new User();
現在，命令空間的定義改成了：
- namespace MyNamespace;
- public class User
- {
- public void User()
- {
- //...Method implementation
- }
- }
這樣寫，清爽了一些，縮進的層次也少了一層。當然，調用還是一樣的。
二、API方面
API 方面就更多了。在社區里，不停的會有新的 API 爆出來。我就選一些自己感覺有用的來說。
1. 非流式讀寫文件
流式讀寫，經常會涉及到中間流，資源浪費不說，寫起來也麻煩。
現在可以直接用底層 IO 來讀寫。方法加到了 File 類中。
- var handler = File.OpenHandle("abc.txt");
- var length = RandomAccess.GetLength(handler);
2. 強隨機數
我們知道，以前的隨機數 Random 類是弱隨機數，來自于一個算法，并不能做到真正的隨機。生成的隨機數序列取決于種子，相同的種子會產生相同的隨機數序列。
所以，為了取到不同的隨機數序列，我們一般這么寫：
- var rand = new Random( (int)DateTime.Now.Ticks );
當然，一般這樣也就夠了。但總有特殊的，需要真正的隨機數，即強隨機數。Dotnet Core 6.0 里，提供了一個 RandomNumberGenerator 的類。
- byte[] bytes = RandomNumberGenerator.GetBytes(200);
- int randomInt = RandomNumberGenerator.GetInt32(0, 10000);
另外需要注意一下，這個類不在 System 空間下，而在 System.Security.Cryptography 里。
3. 多任務的異步 Parallel.ForEachAsync
在多任務中，以前只有一個 Parallel.ForEach 的方法，用來同步執行。這回終于把異步方法 Parallel.ForEachAsync 加進來了，足以可見微軟在異步方面的深化決心。
寫法還是我們很熟悉的方式，這個切換很容易：
- 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. 定時中止異步
這也是個不錯的 API。
以前當 await 異步進程時，如果這個進程長時間結束不了，我們只能通過 CancellationToken 來結束。現在，我們有了另一個方式，可以設置一個時間，以 Timeout 的方式結束這個異步進程。
- Task someTask = SomeLongRunningTaskAsync();
- await someTask.WaitAsync(TimeSpan.FromSeconds(10));
如果你寫過 CancellationToken 結束異步的代碼，就知道這個 WaitAsync 有多好。
5. ThrowIfNull
這個東西，其實跟上面判斷參數是否為空是一件事。當我們在參數據后面加 !來進行為空判斷時，實際就是執行的這一句：
- public string FormatUser( User user )
- {
- ArgumentNullException.ThrowIfNull( user );
- }
如果對象為空，就拋出一個 ArgumentNullException。
6. 使用直接內存
在以前，使用 unsafe 內存 malloc 時，都是在堆上分配空間。現在有了一個在直接內存分配空間的方法：
- using System.Runtime.InteropServices;
- unsafe
- {
- byte* buffer = (byte*)NativeMemory.Alloc(128);
- NativeMemory.Free(buffer);
- }
做嵌入式開發，有福了。
另外，通常使用非托管內容，需要進行大小對齊。所謂對齊就是分配的空間的大小需要是 2 的整指數。通常大家就是算好直接硬寫，現在也有了更靈活的方式：
- using System.Numerics;
- uint bufferSize = 211;
- if (!BitOperations.IsPow2(bufferSize))
- {
- bufferSize = BitOperations.RoundUpToPowerOf2(bufferSize);
- }
給一個空間，如果空間大小不是 2 的整指數，就找比這個數大的 2 的整指數。又省事了。
7. 新的計時器
好多文章都把這個計時器稱為 Modern Timer，足以可見它的好。
好在哪?這是一個異步的計時器。
以前的計時器 Timer，不管是 System.Timers 下的，還是 System.Threading 下的，或是 System.Windows.Forms 下的，都是同步的計時器，需要用 Tick 的事件綁定來實現回調。這個方式讓這個計時器十分依賴上級對象的生命周期，以至于在 UI 編程中，需要用 Invoke 來引入回調響應。
現在這個就簡單很多了：
- var timer = new PeriodicTimer(TimeSpan.FromSeconds(1));
- while (await timer.WaitForNextTickAsync())
- {
- /** ... **/
- }
這個寫法，看著就舒服。
寫了很多，但實際上，也只是冰山的一小角。
