C#9特性record 類型、模式匹配、init 屬性詳情
C#的特性record 類型、模式匹配、init 屬性
一、record 類型
record ，我還是用原詞吧，我知道有翻譯為“記錄類型”的說法。隻是，隻是，老周老覺得這不太好聽，可是老周也找不出更好的詞語，還是用回 record吧。
record 是引用類型，跟 class 很像（確實差不多）。那麼，用人民群眾都熟悉的 class 不香嗎，為何要新增個 record 呢？答：為瞭數據比較的便捷。
不明白？沒事，往下看。最近有一位熱心鄰居送瞭老周一隻寵物：
public class Cat
{
public string Nick { get; set; }
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
}
這隻新寵物可不簡單，一頂一的高級吃貨。魚肉、豬肉、雞腿、餅幹、豆腐、面包、水果、面條、小麥、飛蛾……反正，隻要它能塞進嘴裡的，它都吃。
接下來，我們 new 兩個寵物實例。
// 兩個實例描述的是同一隻貓
Cat pet1 = new Cat
{
Nick = "松子",
Name = "Jack",
Age = 1
};
Cat pet2 = new Cat
{
Nick = "松子",
Name = "Jack",
Age = 1
};
// 居然不是同一隻貓
Console.WriteLine("同一隻？{0}", pet1 == pet2);
其實，兩個實例描述的都是我傢的乖乖。可是，輸出的是：
同一隻？False
這是因為，在相等比較時，人傢關心的類型引用——引用的是否為同一個實例。但是，在數據處理方案中，我們更關註對象中的字段/屬性是否相等，即內容比較。
現在，把 Cat 的聲明改為 record 類型。
public record Cat
{
public string Nick { get; set; }
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
}
然後同樣用上面的 pet1 和 pet2 實例進行相等比較，得到預期的結果：
同一隻？True
record 類型讓你省去瞭重寫相等比較（重寫 Equals、GetHashCode 等方法或重載運算符）的邏輯。
實際上，代碼在編譯後 record 類型也是一個類，但自動實現瞭成員相等比較的邏輯。以前你要手動去折騰的事現在全交給編譯器去幹。
假如，有一個 User 類型，用於表示用戶信息（包括用戶名、密碼），然後這個 User 類型在數據處理方案中可能會產生N多個實例。例如你根據條件從EF模型中篩選出一個 User 實例 A，根據用戶輸入的登錄名和密碼產生瞭 User 實例 B。為瞭驗證用戶輸入的登錄信息是否正確，如果 User 是 class，你可能要這樣判斷：
if(A.UserName == B.UserName && A.Password == B.Password)
{
..................
}
但要是你把 User 定義為 record 類型，那麼，一句話的工夫：
A == B
二、模式匹配（Pattern Matching）
“模式匹配”這個翻譯感覺怪怪滴，老周還沒想出什麼更好的詞語。模式匹配並不是什麼神奇的東西，它隻是在對變量值進行檢測時的擴展行為。以前，老感覺C++/C# 的 switch 語句不夠強大，因為傳統的用法裡面，每個 case 子句隻能比較單個常量值。比如
int 考試成績 = 85;
switch (考試成績)
{
case 10:
Console.WriteLine("才考這麼點破分啊");
break;
case 50:
Console.WriteLine("還差一點，就合格瞭");
break;
case 85:
Console.WriteLine("真是秀");
break;
case 90:
Console.WriteLine("奇跡發生");
break;
}
我幻想著，要是能像下面這樣寫就好瞭：
switch (考試成績)
{
case 0:
Console.WriteLine("缺考？");
break;
case > 0 && <= 30:
Console.WriteLine("太爛瞭");
break;
case > 30 && < 60:
Console.WriteLine("還是不行");
break;
case >= 60 && < 80:
Console.WriteLine("還得努力");
break;
case >= 80 && < 90:
Console.WriteLine("秀兒，真優秀");
break;
case >= 90 && <= 100:
Console.WriteLine("不錯，奇跡");
break;
}
等瞭很多年很多年（“千年等一回，等……”）以後，終於可以實現瞭。
switch (考試成績)
{
case 0:
Console.WriteLine("缺考？");
break;
case > 0 and <= 30:
Console.WriteLine("太爛瞭");
break;
case > 30 and < 60:
Console.WriteLine("還是不行");
break;
case >= 60 and < 80:
Console.WriteLine("還得努力");
break;
case >= 80 and < 90:
Console.WriteLine("秀兒，真優秀");
break;
case >= 90 and <= 100:
Console.WriteLine("不錯，奇跡");
break;
}
有時候，不僅要檢測對象的值，還得深入到其成員。比如下面這個例子，Order類表示一條訂單信息。
public class Order
{
public int ID { get; set; }
public string Company { get; set; }
public string ContactName { get; set; }
public float Qty { get; set; }
public decimal UP { get; set; }
public DateTime Date { get; set; }
}
前不久，公司接到一筆Order，做成瞭收益應該不錯。
Order od = new Order
{
ID = 11,
Company = "大嘴狗貿易有限公司",
ContactName = "陳大爺",
Qty = 425.12f,
UP = 1000.55M,
Date = new(2020, 10, 27)
};
假如我要在變量 od 上做 switch，看看，就這樣：
switch (od)
{
case { Qty: > 1000f }:
Console.WriteLine("發財瞭，發財瞭");
break;
case { Qty: > 500f }:
Console.WriteLine("好傢夥，年度大訂單");
break;
case { Qty: > 100f }:
Console.WriteLine("訂單量不錯");
break;
}
咦？這，這是什麼鬼？莫驚莫驚，這不是鬼。它的意思是判斷 Qty 屬性的值，如果訂單貨量大於 100 就輸出“訂單量不錯”；要是訂單貨量大於 1000，那就輸出“發財瞭，發財瞭”。
但你會說，這對大括號怎麼來的呢？還記得這種 LINQ 的寫法嗎？
from x in ...
where x.A ...
select new {
Prop1 = ...,
Prop2 = ...,
................
}
new { … } 是匿名類型實例，那如果是非匿名類型呢，看看前面的 Cat 實例初始化。
Cat {
..........
}
這就對瞭，這對大括號就是構造某實例的成員值用的，所以，上面的 switch 語句其實是這樣寫的：
switch (od)
{
case Order{ Qty: > 1000f }:
Console.WriteLine("發財瞭，發財瞭");
break;
case Order{ Qty: > 500f }:
Console.WriteLine("好傢夥，年度大訂單");
break;
case Order{ Qty: > 100f }:
Console.WriteLine("訂單量不錯");
break;
}
Order{ … } 就是匹配一個 Order 對象實例，並且它的 Qty 屬性要符合 … 條件。由於變量 od 始終就是 Order 類型，所以，case 子句中的 Order 就省略瞭，變成
case { Qty: > 1000f }:
Console.WriteLine("發財瞭，發財瞭");
break;
如果出現多個屬性，則表示為多個屬性設定匹配條件，它們之間是“且”的關系。比如
case { Qty: > 100f, Company: not null }:
Console.WriteLine("訂單量不錯");
break;
猜猜啥意思？這個是可以“望文生義”的，Qty 屬性的值要大於 100，並且 Company 屬性的值不能為 null。不為 null 的寫法是 not null，不要寫成 !null，因為這樣太難看瞭。
如果你的代碼分支較少，你可以用 if 語句的，隻是得配合 is 運算符。
if (od is { UP: < 3000M })
{
Console.WriteLine("報價不理想");
}
但是，這個寫法目前有局限性，它隻能用常量值來做判斷，你要是這樣寫就會報錯。
if (od is { Date: < DateTime.Now })
{
................
}
DateTime.Now 不是常量值，上面代碼無法通過編譯。
is 運算符以前是用來匹配類型的，上述的用法是它的語法擴展。
object n = 5000000L;
if(n is long)
{
Console.WriteLine("它是個長整型");
}
進化之後的 is 運算符也可以這樣用：
object n = 5000000L;
if(n is long x)
{
Console.WriteLine("它是個長整型，存放的值是：{0}", x);
}
如果你在 if 語句內要使用 n 的值，就可以順便轉為 long 類型並賦值給變量 x，這樣就一步到位，不必再去寫一句 long x = (long)n 。
如果 switch… 語句在判斷之後需要返回一個值，還可以把它變成表達式來用。咱們把前面的 Order 例子改一下。
string message = od switch
{
{ Qty: > 1000f } => "發財瞭",
{ Qty: > 500f } => "年度大訂單",
{ Qty: > 100f } => "訂單量不錯",
_ => "未知"
};
Console.WriteLine(message);
這時候你得註意：
- switch 現在是表達式，不是語句塊，所以最後大括號右邊的分號不能少；
- 因為 switch 成瞭表達式，就不能用 case 子句瞭，所以直接用具體的內容來匹配；
- 最後返回“未知”的那個下劃線（_），也就是所謂的“棄嬰”，哦不，是“棄元”，就是雖然賦瞭值但不需要使用的變量，可以直接丟掉。這裡就相當於 switch 語句塊中的 default 子句，當前面所有條件都不能匹配時，就返回“未知”。
三、屬性的 init 訪問器
要首先得知道，這個 init 隻用於隻讀屬性的初始化階段，對於可讀可寫的屬性，和以前一樣，直接 get; set; 即可。
有人說這個 init 不知幹啥用，那好，咱們先不說它，先來看看 C# 前些版本中新增的屬性初始化語句。
public class Dog
{
public int No { get; } = 0;
public string Name { get; } = "no name";
public int Age { get; } = 1;
}
你看，這樣就可以給屬性分配初始值瞭，那還要 init 幹嗎呢？
好，我給你制造一個問題——我要是這樣初始化 Dog 類的屬性，你試試看。
Dog x = new Dog
{
No = 100,
Name = "吉吉",
Age = 4
};
試一下，編譯會出錯吧。
有些情況，你可以在屬性定義階段分配初始值，但有些時候，你必須要在代碼中初始化。在過去，我們會通過定義帶參數的構造函數來解決。
public class Dog
{
public int No { get; } = 0;
public string Name { get; } = "no name";
public int Age { get; } = 1;
public Dog(int no, string name, int age)
{
No = no;
Name = name;
Age = age;
}
}
然後，這樣初始化。
Dog x = new(1001, "吉吉", 4);
可是，這樣做的裝逼指數依然不夠高，你總不能每個類都來這一招吧，雖然不怎麼辛苦，但每個類都得去寫一個構造函數，不利落。
於是，init 訪問器用得上瞭，咱們把 Dog 類改改。
public class Dog
{
public int No { get; init; }
public string Name { get; init; }
public int Age { get; init; }
}
你不用再去寫帶參數的構造函數瞭，實例化時直接為屬性賦值。
Dog x = new Dog
{
No = 100,
Name = "吉吉",
Age = 4
};
這樣一來，這些隻讀屬性都有默認的初始值瞭。
當然，這個賦值隻在初始化過程中有效，初始化之後你再想改屬性的值，沒門！
x.Name = "冬冬"; //錯誤
x.Age = 10; //錯誤
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