C#9.0:Init相關(guān)總結(jié)

更新時間：2021年02月02日 08:58:22 作者：翁智華

這篇文章主要介紹了C#9.0:Init的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)新版的c#，感興趣的朋友可以了解下

背景

在以前的C#版本里面，如果需要定義一個不可修改的的類型的做法一般是：聲明為readonly，并設(shè)置為只包含get訪問器，不包含set訪問器。如下：

public class PersonInfo
 {
  /// <summary>
  /// 身份編號
  /// </summary>
  public string UserCode { get; }

  /// <summary>
  /// 姓名
  /// </summary>
  public string UserName { get; }

  /// <summary>
  /// 初始化賦值
  /// </summary>
  /// <param name="_userCode"></param>
  /// <param name="_userName"></param>
  public PersonInfo(string _userCode,string _userName)
  {
   UserCode = _userCode;
   UserName = _userName;
  }
 }

這種方式是可行的，也達(dá)到我們的目的，但是代碼量多，需要增加額外的構(gòu)造方法來實現(xiàn)初始化賦值，并且如果字段越多，帶參構(gòu)造函數(shù)也會越大，開發(fā)工作量也越大，更不好維護(hù)。

為了改變這種狀態(tài)，C#9.0提供了一種解決方案：在對象初始換的時候就配置為只讀的方式。

特別對一口氣創(chuàng)建含有嵌套結(jié)構(gòu)的樹狀對象來說更有用。下面是一個用戶信息初始化的案例：

PersonInfo pi = new PersonInfo() { UserCode="1234567890", UserName="Brand" };

從這個例子說明了，要進(jìn)行對象初始化，我們必須先要在需要初始化的屬性中添加set訪問器，然后才能在對象初始化器中通過給屬性或者索引器賦值來實現(xiàn)。如下：

public class PersonInfo
 {
  /// <summary>
  /// 身份編號
  /// </summary>
  public string UserCode { get; set; }

  /// <summary>
  /// 姓名
  /// </summary>
  public string UserName { get; set; }
 }

所以對于初始化來說，屬性必須是可變的，set訪問器就必須存在。這就是問題所在，很多情況下為了避免屬性初始化之后再被改變，就需要不可變對象類型，因此setter訪問器在這里明顯不適用。

基于這種有這種常見的需要和局限性，C#9.0引入了只用來初始化的init設(shè)置訪問器。這時，上面的PersonInfo類就可以定義成下面的樣子：

public class PersonInfo
 {
  /// <summary>
  /// 身份編號
  /// </summary>
  public string? UserCode { get; init; }

  /// <summary>
  /// 姓名
  /// </summary>
  public string? UserName { get; init; }
 }

這邊通過采用init訪問器，代碼變得簡潔易懂了，滿足了上面的只讀需求，而且更易編碼和維護(hù)。

定義和使用

init（只初始化屬性或索引器訪問器）：只在對象構(gòu)造階段進(jìn)行初始化時可以用來賦值，算是set訪問器的變體，set訪問器的位置使用init來替換。init有著如下限制：

1、init訪問器只能用在實例屬性或索引器中，靜態(tài)屬性或索引器中不可用。

2、屬性或索引器不能同時包含init和set兩個訪問器

3、如果基類的屬性有init，那么屬性或索引器的所有相關(guān)重寫，都必須有init。接口也一樣。

什么時候設(shè)置init訪問器

除過在局部方法和lambda表達(dá)式中，帶有init訪問器的屬性和索引器可以在下面幾種情況中可設(shè)置的。這幾個設(shè)置的時機(jī)都是在對象的構(gòu)造階段。過了構(gòu)造階段，后續(xù)賦值操作就不允許了。

1、在對象初始化器工作期間

2、在with表達(dá)式初始化器工作期間

3、在所處或者派生的類型的實例構(gòu)造函數(shù)中，在this或者base使用上

4、在任意屬性init訪問器里面，在this或者base使用上

5、在帶有命名參數(shù)的attribute使用中

在這些限制條件下，意味著我們上面定義的PersonInfo只能在對象初始化的時候使用，第二次賦值就不被允許了。

即：一旦初始化完成之后，只初始化屬性或索引就保護(hù)著對象的狀態(tài)免于改變。

 var person = new PersonInfo() { UserCode="12345678", UserName="Brand" };
 //提示錯誤：只能在對象初始器或?qū)嵗龢?gòu)造函數(shù)中分配 init-only
 person.UserName = "Brand1";

init屬性訪問器和只讀字段

因為init訪問器只能在初始化時被調(diào)用，所以在init屬性訪問器中可以改變封閉類的只讀字段。

需要注意的是，從init訪問器中來給readonly字段賦值僅限于跟init訪問器處于同一類型中定義的字段，通過它是不能給父類中定義的readonly字段賦值的，關(guān)于這繼承有關(guān)的示例，我們會在2.4類型間的層級傳遞中看到。

public class PersonInfo
 {
  private readonly string userCode = "<unknown>";
  private readonly string userName = "<unknown>";

  public string UserCode
  {
   get => userCode;
   init => userCode = (value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(UserCode)));
  }
  public string UserName
  {
   get => userName;
   init => userName = (value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(UserName)));
  }
 }

類型層級間的傳遞

我們知道只包含get訪問器的屬性或索引器只能在所處類的自身構(gòu)造函數(shù)中被初始化，但init訪問器可以進(jìn)行設(shè)置的規(guī)則是可以跨類型層級傳遞的。

帶有init訪問器的成員只要是可訪問的，對象實例并能在構(gòu)造階段被知曉，那這個成員就是可設(shè)置的。

1、在對象初始化中使用，是允許的

public class PersonInfo
 {
  /// <summary>
  /// 身份編號
  /// </summary>
  public string UserCode { get; init; }

  /// <summary>
  /// 姓名
  /// </summary>
  public string UserName { get; init; }

  public PersonInfo()
  {
   UserCode = "1234567890";
   UserName = "Brand";
  }
 }

2、在派生類的實例構(gòu)造函數(shù)中，也是允許的，如下面這兩個例子：

public class PersonInfoExt : PersonInfo
 {
  public PersonInfoExt()
  {
   UserCode = "1234567890_0";
   UserName = "Brand1";
  }
 }

var personext = new PersonInfoExt() { UserCode="1234567890_2", UserName="Brand2" };

從init訪問器能被調(diào)用這一方面來看，對象實例在開放的構(gòu)造階段就可以被知曉。因此除過正常set可以做之外，init訪問器的下列行為也是被允許的。

1、通過this或者base調(diào)用其他可用的init訪問器

2、在同一類型中定義的readonly字段，是可以通過this給賦值的

init中是不能更改父類中的readonly字段的，只能更改本類中readonly字段。示例代碼如下：

class PersonInfo1
 {
  protected readonly string UserCode_R;
  public String UserCode
  {
   get => UserCode_R;
   init => UserCode_R = value; // 正確:在同一類中定義的readonly屬性，可以直接通過this給賦值的
  }
  internal String UserName { get; init; }
 }

 class PersonInfo1Ext : PersonInfo1
 {
  protected readonly int NewField;
  internal int NewProp
  {
   get => NewField;
   init
   {
    NewField = 100; // 正確
    UserCode = "123456";  // 正確
    UserCode_R = "1234567";  // 出錯，試圖修改基類中的readonly字段UserCode_R
   }
  }

  public PersonInfo1Ext()
  {
   UserCode = "123456"; // 正確
   UserCode_R = "1234567"; // 出錯，試圖修改基類中的readonly字段UserCode_R
  }
 }

如果init被用于virtual修飾的屬性或者索引器，那么所有的覆蓋重寫都必須被標(biāo)記為init，是不能用set的。同樣地，我們不可能用init來覆蓋重寫一個set的。

public class PersonInfo
 {
  /// <summary>
  /// 身份編號
  /// </summary>
  public virtual string UserCode { get; init; }

  /// <summary>
  /// 姓名
  /// </summary>
  public virtual string UserName { get; set; }
 }

 public class PersonInfoExt1 : PersonInfo
 {
  public override string UserCode { get; init; }
  public override string UserName { get; set; }
 }

 public class PersonInfoExt2 : PersonInfo
 {
  // 錯誤: 基類的init屬性必須由init來重寫PersonInfo.UserCode
  public override int UserCode { get; set; }
  // 錯誤: 基類的init屬性必須由set來重寫PersonInfo.UserName
  public override string UserName { get; init; }
 }

init在接口接口中應(yīng)用

一個接口中的默認(rèn)實現(xiàn)，也是可以采用init進(jìn)行初始化，下面就是一個應(yīng)用模式示例。

interface IPersonInfo
 {
  string Usercode { get; init; }
  string UserName { get; init; }
 }

 class PersonInfo
 {
  void NewPersonInfo<T>() where T : IPersonInfo, new()
  {
   var person = new T()
   {
    Usercode = "1234567890",
    UserName = "Jerry"
   };
   person.Usercode = "111"; // 錯誤
  }
 }

init訪問器是允許在readonly struct中的屬性中使用的，init和readonly的目標(biāo)都是一致的，就是只讀。示例代碼如下：

readonly struct PersonInfo
 {
  /// <summary>
  /// 身份編號
  /// </summary>
  public string UserCode { get; init; }

  /// <summary>
  /// 姓名
  /// </summary>
  public string UserName { get; set; }
 }

但是要注意的是：

1、不管是readonly結(jié)構(gòu)還是非readonly結(jié)構(gòu)，不管是手工定義屬性還是自動生成屬性，init都是可以使用的。

2、init訪問器本身是不能標(biāo)記為readonly的。但是所在屬性或索引器可以被標(biāo)記為readonly

struct PersonInfo
 {
  /// <summary>
  /// 身份編號
  /// </summary>
  public readonly string UserCode { get; init; }

  /// <summary>
  /// 姓名
  /// </summary>
  public string UserName { get; readonly init; }
 }

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