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(duì)“只讀”這個(gè)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(duì)函數(shù)式編程非常重要。

為了豐富 C# 對(duì)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(duì) 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(gè)例子：

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

而 C# 9 又進(jìn)一步增加了對(duì)“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(duì)象初始化的時(shí)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(bào)錯(cuò)，PropA 此時(shí)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(duì)只讀字段/屬性賦值就自然也理解這一點(diǎn)。

記錄 (Record)

做過財(cái)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(cuò)誤，就要新錄入一筆負(fù)的記錄把之前的紅沖掉，再錄入正確的記錄。應(yīng)對(duì)類似這種只讀記錄的場(chǎng)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(gè)對(duì)象的只讀特性（即實(shí)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(gè) data 關(guān)鍵字，表示該類的對(duì)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(jiǎn)寫：

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

默認(rèn)屬性都是 public 的，如果實(shí)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(shí)候?yàn)榱顺跏蓟奖?，可以定義構(gòu)造函數(shù)來給屬性賦值，初始化時(shí)只需要把屬性值按順序傳給構(gòu)造函數(shù)即可，這個(gè)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(shí)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(duì)象中提取屬性的值，被稱為定位解構(gòu)(Positional Deconstructor)。實(shí)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(gè)定位記錄的實(shí)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(gè)寫法太麻煩了，可以直接簡(jiǎn)寫為：

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

這樣簡(jiǎn)短一句代碼，其內(nèi)部默認(rèn)實(shí)現(xiàn)了 init-only 自動(dòng)屬性，且同時(shí)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(chǎng)景，以上簡(jiǎn)寫的寫法能滿足需求。若有特殊場(chǎng)景，就不能簡(jiǎn)單，需要進(jìn)行自定義修改其默認(rèn)行為。

with 表達(dá)式

當(dāng)處理不可變數(shù)據(jù)時(shí)，若要生成不同的狀態(tài)，一個(gè)常見的場(chǎng)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(duì)象的 PropA 屬性，我們就要拷貝該對(duì)象生成一個(gè)新的對(duì)象。這個(gè)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(gè)操作，C# 9 引入了 with 表達(dá)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(dá)式內(nèi)部其實(shí)是通過一個(gè)默認(rèn)的 protected 構(gòu)造函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，大致如下：

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

如果默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的字段拷貝不符合你的需求，你也可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)這個(gè)構(gòu)造函數(shù)。

今天就分享到這里，敬請(qǐng)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(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于c# 特性之只讀屬性和記錄的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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