大家好，這是 C# 9.0 新特性系列的第 4 篇文章。

熟悉函數(shù)式編程的童鞋一定對“只讀”這個詞不陌生。為了保證代碼塊自身的“純潔”，函數(shù)式編程是不能隨便“弄臟”外來事物（參數(shù)、變量等）的，所以“只讀”對函數(shù)式編程非常重要。

為了豐富 C# 對函數(shù)式編程支持，較新的 C# 版本引入了一些很有用的新特性。比如 C# 8 中就對 struct 類型的方法增加了 readonly 修飾符支持，被 readonly 修飾的方法是不能修改該方法所在類的屬性的。舉個例子：

public struct FooValue
{
 private int A { get; set; }
 public readonly int IncreaseA()
 {
 A = A + 1; // 報錯
 return A;
 }
}

而 C# 9 又進一步增加了對“只讀”的支持，此次增加了 init-only 屬性和 record 相關(guān)特性，下面一一介紹。

Init-only 屬性

我們知道類的屬性有 set 和 get 兩種訪問器，現(xiàn)在 C# 9 增加一種屬性訪問器：init。init 是 set 訪問器的變體，它的作用是使屬性只能在對象初始化的時候?qū)ζ滟x值，之后該屬性就是只讀的，因此叫 init-only 屬性。使用方式如下：

public class Foo
{
 public string PropA { get; init; }
 public string PropB { get; init; }
}

賦值操作：

var foo = new Foo { PropA = "A", PropB = "B" };
foo.PropA = "AA"; // 報錯，PropA 此時是只讀的！

由于 init 是在初始化階段賦值，所以它可以在類內(nèi)部修改 readonly 修飾的字段。比如：

public class Foo
{
 private readonly string propA;
 private readonly string propB;

 public string PropA
 {
 get => propA;
 init => propA = (value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(propA)));
 }
 public string PropA
 {
 get => propB;
 init => propB = (value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(propB)));
 }
}

如果你知道在構(gòu)造函數(shù)中可以對只讀字段/屬性賦值就自然也理解這一點。

記錄 (Record)

做過財務(wù)系統(tǒng)的人都知道交易記錄一旦入賬是不能修改的，如果錄入錯誤，就要新錄入一筆負的記錄把之前的紅沖掉，再錄入正確的記錄。應(yīng)對類似這種只讀記錄的場景，C# 9 引入了 Record（記錄，下文均使用中文的“記錄”）的概念，它用來支持整個對象的只讀特性（即實例化后為只讀）。使用方式如下：

public data class Foo
{
 public string PropA { get; init; }
 public string PropB { get; init; }
}

這里用了一個 data 關(guān)鍵字，表示該類的對象只是純粹的記錄值，它不是可修改的狀態(tài)（在函數(shù)式編程中，所有的數(shù)據(jù)修改都是狀態(tài)在發(fā)生變化）。

上面的太麻煩了，可以這樣簡寫：

public data class Foo
{
 string PropA;
 string PropB;
}

默認屬性都是 public 的，如果實在要改為 private，可以在屬性定義前面加上 private 修飾符。

定位記錄 (Positional Record)

有時候為了初始化更方便，可以定義構(gòu)造函數(shù)來給屬性賦值，初始化時只需要把屬性值按順序傳給構(gòu)造函數(shù)即可，這個操作稱為定位構(gòu)造(Positional Construction)。同樣，也可以使用解構(gòu)函數(shù)(Deconstructor)來實現(xiàn)屬性的解構(gòu)，即按照解構(gòu)函數(shù)的參數(shù)順序從對象中提取屬性的值，被稱為定位解構(gòu)(Positional Deconstructor)。實現(xiàn)了定位構(gòu)造或定位解構(gòu)的記錄稱為定位記錄(Positional Record)。下面是一個定位記錄的實現(xiàn)：

public data class Foo
{
 string PropA;
 string PropB;
 public Foo(string propA, string propB)
 => (PropA, PropB) = (propA, propB);
 public void Deconstruct(out string propA, out string propB)
 => (propA, propB) = (PropA, PropB);
}

這個寫法太麻煩了，可以直接簡寫為：

public data class Foo(string PropA, string PropB);

這樣簡短一句代碼，其內(nèi)部默認實現(xiàn)了 init-only 自動屬性，且同時為所有屬性定義了構(gòu)造函數(shù)和解構(gòu)函數(shù)。

使用示例：

var foo = new Foo("AA", "BB"); // 構(gòu)造定位
var (a, b) = foo;  // 解構(gòu)定位

可以想象，記錄的大部分使用場景，以上簡寫的寫法能滿足需求。若有特殊場景，就不能簡單，需要進行自定義修改其默認行為。

with 表達式

當(dāng)處理不可變數(shù)據(jù)時，若要生成不同的狀態(tài)，一個常見的場景是在一條舊記錄基礎(chǔ)上拷貝一條新的記錄。比如我們要修改 Foo 對象的 PropA 屬性，我們就要拷貝該對象生成一個新的對象。這個操作在函數(shù)式編程中被稱為“非破壞性修改 (non-destructive mutation)”。為了支持記錄這個操作，C# 9 引入了 with 表達式，它可以很方便在一條原有記錄基礎(chǔ)上創(chuàng)建一條新記錄。示例：

var other = foo with { PropA = "AA" };

with 表達式內(nèi)部其實是通過一個默認的 protected 構(gòu)造函數(shù)來實現(xiàn)的，大致如下：

protected Foo(Foo original)
{
 // 拷貝 original 的所有字段
}

如果默認實現(xiàn)的字段拷貝不符合你的需求，你也可以手動實現(xiàn)這個構(gòu)造函數(shù)。

今天就分享到這里，敬請期待一下篇關(guān)于 C# 9 新特性的文章！

以上就是淺談C# 9.0 新特性之只讀屬性和記錄的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于c# 特性之只讀屬性和記錄的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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