Dotnet 6.0，你值得拥有

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本文转载自微信公众号「老王Plus」，作者老王Plus的老王。转载本文请联系老王Plus公众号。

最近在研究 Dotnet 6.0 & C# 10，一个字 - 爽!

下面，分享一下新的一些特性给大家。

一、编程语言方面

编程语言升到 C# 10，新东西不少。

1. 属性的 required

看一个简单的例子：

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

假设，我们希望 dateOfBirth 字段必须输入。在 C# 9.0 之前，其实我们没有更好的办法。比方：

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

这样写，编译器是不会给出任何提醒或警告的。因此，我们需要在各个使用的地方，加上字段赋值的检查。

而在最新的语言中，对于这样的需求，增加了一个 required 属性。看代码：

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

这时候，当你实例化 User，而没有给 dateOfBirth 赋值时，编译器会直接扔出异常。

在我写这个文章的同时，刚刚发现这个特性从最新的 preview 里给移除了，似乎微软想把这个放到 C# 11中。目前论坛上吵翻了。我们静待一下结果。

2. 属性的 field

在大多数情况下，我们定义一个类，会采用这种方式：

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

但有时候，因为一些需要，需要提前实例化，或者实例化时需要进行某些处理。比方上面的类，我们只想要 dateOfBirth 的日期部分，我们会把类做成这个样子：

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

当然，习惯了也没什么麻烦的。不过我们知道，_dateOfBirth 这个私有属性其实是一个中间数据，对外没有用处，但会占用实例资源。

现在，有了一个中间属性，叫 field。代码会变成这样：

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

嗯嗯，可读性就高了不少。

3. 匿名对象的 with

匿名对象的出现，给我们带来了相当多的方便。在类中，不需要对外输出的结构化数据，都可以做成匿名对象，而不需要预先定义一个数据对象。

看代码：

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

嗯。真的很方便。

不过，也有不方便的地方，就是匿名对象的传递。比方，我们想创建另一个对象 myUser1，属性还是这些，仅仅需要改变几个属性的值，怎么办?在以前，没有别的办法，只能重写一个：

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

可以想象，如果这个匿名对象字段很多的话，就会麻烦的不要不要的。

现在有了 with，这个事情就简单了：

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

注意，这个写法，不是把 myUser 里的属性改了，而是新生成了一个实例，并传递了 myUser 的全部属性和值到新实例 myUser1，然后才是把一些属性的值改成新的值。

4. 非空参数检查

在我们写一个方法时，成熟的程序员，都会做参数的非空检查：

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

做法很正确，但很麻烦，一个套路性的东西，却要不停的写。

现在，有了一个神参数：!，没错，就是叹号。

写法是这样：

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

加上 ! 后，执行中，程序会自动检查参数的非空状态，如果出现 null，会抛出 ArgumentNullExceptions。

5. global using

这是最爽的一个特性。

以前我们写代码，每个文件前边，都有无数个 using，而且很多 using 都是重复的。

现在，C# 10 提供了一个 global 关键字。从此，using 变成了：

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

系统会识别 global using 后边的内容会应用于整个项目。因此，在其它文件中，如果需要使用时，可以不写对应的 using ，直接写代码即可。

再因此，可以把所有的 global using 放到一个单独的文件中，而在其它文件中，不需要再做 using 引用。

同时，如果已经存在 global using，而你的文件中又写了同样库的 using，系统会扔出一个警告。

6. 文件级的命名空间 namespace

这个特性好像没有省了多少事。不过，也算是一个变化。

以前我们做代码时，是这样：

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

外部调用时，就这么写：

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

现在，命令空间的定义改成了：

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

这样写，清爽了一些，缩进的层次也少了一层。当然，调用还是一样的。

二、API方面

API 方面就更多了。在社区里，不停的会有新的 API 爆出来。我就选一些自己感觉有用的来说。

1. 非流式读写文件

流式读写，经常会涉及到中间流，资源浪费不说，写起来也麻烦。

现在可以直接用底层 IO 来读写。方法加到了 File 类中。

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

2. 强随机数

我们知道，以前的随机数 Random 类是弱随机数，来自于一个算法，并不能做到真正的随机。生成的随机数序列取决于种子，相同的种子会产生相同的随机数序列。

所以，为了取到不同的随机数序列，我们一般这么写：

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

当然，一般这样也就够了。但总有特殊的，需要真正的随机数，即强随机数。Dotnet Core 6.0 里，提供了一个 RandomNumberGenerator 的类。

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

另外需要注意一下，这个类不在 System 空间下，而在 System.Security.Cryptography 里。

3. 多任务的异步 Parallel.ForEachAsync

在多任务中，以前只有一个 Parallel.ForEach 的方法，用来同步执行。这回终于把异步方法 Parallel.ForEachAsync 加进来了，足以可见微软在异步方面的深化决心。

写法还是我们很熟悉的方式，这个切换很容易：

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. 定时中止异步

这也是个不错的 API。

以前当 await 异步进程时，如果这个进程长时间结束不了，我们只能通过 CancellationToken 来结束。现在，我们有了另一个方式，可以设置一个时间，以 Timeout 的方式结束这个异步进程。

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

如果你写过 CancellationToken 结束异步的代码，就知道这个 WaitAsync 有多好。

5. ThrowIfNull

这个东西，其实跟上面判断参数是否为空是一件事。当我们在参数据后面加 !来进行为空判断时，实际就是执行的这一句：

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

如果对象为空，就抛出一个 ArgumentNullException。

6. 使用直接内存

在以前，使用 unsafe 内存 malloc 时，都是在堆上分配空间。现在有了一个在直接内存分配空间的方法：

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

做嵌入式开发，有福了。

另外，通常使用非托管内容，需要进行大小对齐。所谓对齐就是分配的空间的大小需要是 2 的整指数。通常大家就是算好直接硬写，现在也有了更灵活的方式：

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

给一个空间，如果空间大小不是 2 的整指数，就找比这个数大的 2 的整指数。又省事了。

7. 新的计时器

好多文章都把这个计时器称为 Modern Timer，足以可见它的好。

好在哪?这是一个异步的计时器。

以前的计时器 Timer，不管是 System.Timers 下的，还是 System.Threading 下的，或是 System.Windows.Forms 下的，都是同步的计时器，需要用 Tick 的事件绑定来实现回调。这个方式让这个计时器十分依赖上级对象的生命周期，以至于在 UI 编程中，需要用 Invoke 来引入回调响应。

现在这个就简单很多了：

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

这个写法，看着就舒服。

 

写了很多，但实际上，也只是冰山的一小角。