NET 8が正式リリース、C#12の変更

人工知能、クラウドネイティブ、パフォーマンス、ネイティブAOTなど、8は多くの機能強化をもたらしましたが、私はまだC#言語といくつかのフレームワークレベルの変更に最も注意を払っていますが、以下のC#12とフレームワークのより実用的な新機能を紹介します。

NET Conf 2023では、. NET 8が正式にリリースされました。. NET 8は長期サポートリリースです。つまり、3年間のサポートとパッチが提供されます。また、フレームワークを. NET Core 3.1から8にアップグレードする予定ですが、アップグレード方法などについては、アップグレードが完了したら共有します。

NET 8を使用するには、関連するSDKをインストールする必要があります。https//dotnet.microsoft.com/ja-jp/download/dotnet/8.0からダウンロードするか、VS2022を17.8にアップグレードします。

人工知能、クラウドネイティブ、パフォーマンス、ネイティブAOTなどの強化の多くの側面をもたらしましたが、私はまだC#言語といくつかのフレームワークレベルの変更について最も懸念していますが、以下のC#12とフレームワークは、より実用的な新機能と考えています。すべての更新手順は、公式ドキュメントを参照することができます：https：//learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/core/whats-new/dotnet-8。

Serializationの強化

その他の種類の組み込みサポート

追加の型Half、Int128、UInt128は、. NET 7ではエラーなしでシリアル化できますが、コンテンツが正しく取得されません。
ReadOnlyMemory、Memoryタイプを直列化できる。
Tの型がbyteの場合、直列化結果はbase 64になり、それ以外の場合はjson配列になります。

using System.Text.Json;
//输出：[65500,170141183460469231731687303715884105727,340282366920938463463374607431768211455]
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(new object[] { Half.MaxValue, Int128.MaxValue, UInt128.MaxValue }));
//输出："AQIDBAUG"
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize<ReadOnlyMemory<byte>>(new byte[] { 1,2,3,4,5,6}));
//输出：[1,2,3]
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize<Memory<int>>(new int[] { 1, 2, 3 }));

インタフェース階層

IDerived value = new DerivedImplement { Base = 0, Derived = 1 };
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(value));
//输出：{"Base":0,"Derived":1}

public interface IBase
{
    public int Base { get; set; }
}

public interface IDerived : IBase
{
    public int Derived { get; set; }
}

public class DerivedImplement : IDerived
{
    public int Base { get; set; }
    public int Derived { get; set; }
}

上のコードでは、IderivedインターフェイスがIBaseインターフェイスを継承した後、2つのプロパティがあります。

以前のバージョン3.1，6，7では2つの属性を含むインタフェースIderivedを使ってオブジェクトのインスタンス化を受け取り、シリアライズを行ったが、得られた結果は{Derived"1}のみであり、継承された属性Baseは認識されなかった。

8で改善され、望ましい結果が得られました。以前に回避策が使用されていた場合は、アップグレード後にターゲットを絞ったテストと調整が必要になります。

ネーミングポリシー

次の図は、8でシリアル化された場合のネーミングポリシーのサポートです。

以前のバージョン（3.1、6、7）ではCamelCaseのみをサポートしていた。8で追加されたポリシーは次のとおりです。

KebabCaseLower user-nameなどの小文字の中線。
KebabCaseUpper大文字の中（例：USER-NAME）。
SnakeCaseLower：user_nameなどの小文字のアンダースコア。
SnakeCaseUpper：大文字のアンダースコア（例：USER_NAME）。

var options1 = new JsonSerializerOptions
{
    PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.KebabCaseLower,
};
var options2 = new JsonSerializerOptions
{
    PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.KebabCaseUpper,
};
var options3 = new JsonSerializerOptions
{
    PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.SnakeCaseLower,
};
var options4 = new JsonSerializerOptions
{
    PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.SnakeCaseUpper,
};
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(new UserInfo() { UserName = "oec2003" }, options1));
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(new UserInfo() { UserName = "oec2003" }, options2));
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(new UserInfo() { UserName = "oec2003" }, options3));
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(new UserInfo() { UserName = "oec2003" }, options4));

public class UserInfo
{
    public string? UserName { get; set; }
}

結果は以下の通り。

APIを呼び出してオブジェクトに直接取得

次の図のようにデータを返すインターフェイスができました。

8 以前のバージョンでこのインターフェイスのデータを取得した場合は、まずインターフェイスのコンテンツを取得してからデシリアライズする必要があります。

const string RequestUri = "http://localhost:5145/user";
using var client = new HttpClient();
var stream =await client.GetStreamAsync(RequestUri);
//反序列化
var users = JsonSerializer.DeserializeAsyncEnumerable<UserInfo>(stream);
await foreach(UserInfo user in users)
{
    Console.WriteLine($"姓名：{user.userName}");
}
Console.ReadKey();

public record UserInfo(string userName);

バージョン8では、GetFromJsonAsyncEnumerableメソッドを直接呼び出して、デシリアライズせずにオブジェクトを直接取得できます。

const string RequestUri = "http://localhost:5145/user";
using var client = new HttpClient();
IAsyncEnumerable<UserInfo> users = client.GetFromJsonAsAsyncEnumerable<UserInfo>(RequestUri);

await foreach (UserInfo user in users)
{
    Console.WriteLine($"姓名： {user.userName}");
}
Console.ReadKey();

public record UserInfo(string userName);

上記の2つのコードは、次の図のように同じ結果を得ます。

Random Numberの強化

8では、乱数クラスRandomにGetItemsメソッドが提供されています。これにより、指定された数に基づいて、与えられたコレクションの1つからデータ項目をランダムに抽出し、新しいコレクションを生成できます。

ReadOnlySpan<string> colors = new[]{"Red","Green","Blue","Black"};

string[] t1 = Random.Shared.GetItems(colors, 10);
Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(t1));

//输出：["Black","Green","Blue","Blue","Green","Blue","Green","Black","Green","Blue"]
//每次都会不一样
Console.ReadKey();

Randomが提供するShuffleメソッドを使用すると、コレクション内のデータ項目の順序を変更できます。

string[] colors = new[]{"Red","Green","Blue","Black"};
Random.Shared.Shuffle(colors);

Console.WriteLine(JsonSerializer.Serialize(colors));

Console.ReadKey();

パフォーマンスを向上させる新しいタイプ

新增了 FrozenDictionary<TKey,TValue> 和 FrozenSet，这两个类型在 System.Collections.Frozen 命名空间下，创建这两种类型的集合后，就不允许对键和值进行任何更改，因此可以实现更快的读取操作。

BenchmarkDotNetを使用してFrozenDictionaryとDictionaryをテストするコードは次のとおりです。

BenchmarkRunner.Run<FrozenDicTest>();
Console.ReadKey();

[SimpleJob(RunStrategy.ColdStart, iterationCount:5)]
public class FrozenDicTest
{
    public static Dictionary<string, string> dic = new() {
        { "name1","oec2003"},
        { "name2","oec2004"},
        { "name3","oec2005"}
    };

    public static FrozenDictionary<string, string> fdic = dic.ToFrozenDictionary();

    [Benchmark]
    public void TestDic()
    {
        for (int i = 0; i < 100000000; i++)
        {
            dic.TryGetValue("name", out _);
        }
    }

    [Benchmark]
    public void TestFDic()
    {
        for (int i = 0; i < 100000000; i++)
        {
            fdic.TryGetValue("name", out _);
        }
    }
}

テスト結果から、効果は明らかです：

新增的 System.Buffers.SearchValues类，可以用来进行字符串的查找和匹配，相比较 string 类型的操作，性能有大幅提升，下面还是用 BenchmarkDotNet 进行测试：

BenchmarkRunner.Run<SearchValuesTest>();
Console.ReadKey();

[SimpleJob(RunStrategy.ColdStart, iterationCount: 5)]
public class SearchValuesTest
{
    [Benchmark]
    public void TestString()
    {
        var str = "!@#$%^&*()_1234567890ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
        for (int i = 0; i < 100000000; i++)
        {
            str.Contains("z");
        }
    }

    [Benchmark]
    public void TestSearchValues()
    {
        var sv = SearchValues.Create("!@#$%^&*()_1234567890ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"u8);
        byte b = (byte)"z"[0];
        for (int i = 0; i < 100000000; i++)
        {
            sv.Contains(b);
        }
    }
}

結果から見ると、約5 倍の改善があります。

依存性注入の強化

8以前のバージョンでは、依存注入は次のように書かれていた。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddTransient<IUser, UserA>();

var app = builder.Build();

app.MapGet("/user", (IUser user) =>
{
    return $"hello , {user.GetName()}";
});

app.Run();

internal interface IUser
{
    string GetName();
}
internal class UserA: IUser
{
    public string GetName() => "oec2003";
}

IUserインターフェイスに2つの実装がある場合、上記のコードは登録されたクラスの最後のインスタンスしか取得できず、インターフェイスに複数の実装クラスを注入するためには、追加のコードを書く必要があります。

バージョン8ではインジェクションキーワードが追加され、以下のコードを参照して簡単に実装できます。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddKeyedSingleton<IUser, UserA>("A");
builder.Services.AddKeyedSingleton<IUser, UserB>("B");

var app = builder.Build();

app.MapGet("/user1", ([FromKeyedServices("A")] IUser user) =>
{
    return $"hello , {user?.GetName()}";
});
app.MapGet("/user2", ([FromKeyedServices("B")] IUser user) =>
{
    return $"hello , {user?.GetName()}";
});

app.Run();

internal interface IUser
{
    string GetName();
}
internal class UserA: IUser
{
    public string GetName() => "oec2003";
}
internal class UserB : IUser
{
    public string GetName() => "oec2004";
}

NET 8が正式リリース、C#12の変更

Serializationの強化

その他の種類の組み込みサポート

インタフェース階層

ネーミングポリシー

APIを呼び出してオブジェクトに直接取得

Random Numberの強化

パフォーマンスを向上させる新しいタイプ

依存性注入の強化

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