大家好，這是 C# 9.0 新特性系列的第 4 篇文章。

熟悉函數語言程式設計的童鞋一定對“只讀”這個詞不陌生。為了保證程式碼塊自身的“純潔”，函數語言程式設計是不能隨便“弄髒”外來事物（引數、變數等）的，所以“只讀”對函數語言程式設計非常重要。

為了豐富 C# 對函數語言程式設計支援，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 型別的方法增加了 readonly 修飾符支援，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”的支援，此次增加了 init-only 屬性和 record 相關特性，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物件初始化的時候對其賦值，之後該屬性就是隻讀的，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 此時是隻讀的！

由於 init 是在初始化階段賦值，所以它可以在類內部修改 readonly 修飾的欄位。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)));
 }
}

如果你知道在建構函式中可以對只讀欄位/屬性賦值就自然也理解這一點。

記錄 (Record)

做過財務系統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，它用來支援整個物件的只讀特性（即例項化後為只讀）。使用方式如下：

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

這裡用了一個 data 關鍵字，表示該類的物件只是純粹的記錄值，它不是可修改的狀態（在函數語言程式設計中，所有的資料修改都是狀態在發生變化）。

上面的太麻煩了，可以這樣簡寫：

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

預設屬性都是 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，可以定義建構函式來給屬性賦值，初始化時只需要把屬性值按順序傳給建構函式即可，這個操作稱為定位構造(Positional Construction)。同樣，也可以使用解構函式(Deconstructor)來實現屬性的解構，即按照解構函式的引數順序從物件中提取屬性的值，被稱為定位解構(Positional Deconstructor)。實現了定位構造或定位解構的記錄稱為定位記錄(Positional Record)。下面是一個定位記錄的實現：

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);

這樣簡短一句程式碼，其內部預設實現了 init-only 自動屬性，且同時為所有屬性定義了建構函式和解構函式。

使用示例：

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

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預設行為。

with 表示式

當處理不可變資料時，若要生成不同的狀態，一個常見的場景是在一條舊記錄基礎上拷貝一條新的記錄。比如我們要修改 Foo 物件的 PropA 屬性，我們就要拷貝該物件生成一個新的物件。這個操作在函數語言程式設計中被稱為“非破壞性修改 (non-destructive mutation)”。為了支援記錄這個操作，C# 9 引入了 with 表示式，它可以很方便在一條原有記錄基礎上建立一條新記錄。示例：

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

with 表示式內部其實是通過一個預設的 protected 建構函式來實現的，大致如下：

protected Foo(Foo original)
{
 // 拷貝 original 的所有欄位
}

如果預設實現的欄位拷貝不符合你的需求，你也可以手動實現這個建構函式。

今天就分享到這裡，敬請期待一下篇關於 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容，更多關於c# 特性之只讀屬性和記錄的資料請關注我們其它相關文章！