net 8.0 中有哪些新的變化？

1.性能提升

.NET 8 在整个堆栈中带来了数千项性能改进 。默认情况下会启用一种名为动态配置文件引导优化 (PGO) 的新代码生成器，它可以根据实际使用情况优化代码，并且可以将应用程序的性能提高高达 20%。现在支持的 AVX-512 指令集能够对 512 位数据向量执行并行操作，这意味着可以在更短的时间内处理更多的数据。原始类型（数字及其他类型）现在实现了新的可格式化和可解析接口，这使它们能够直接格式化和解析为 UTF-8，而无需任何转码开销。

2. NET Aspire

net aspire 是一個用於使用 .net 構建彈性、可觀察和可配置的雲原生應用程式的堆棧。它包括一組針對雲原生而增強的精選組件，默認情況下包括遙測、彈性、配置和運行狀況檢查。結合複雜而簡單的本地開發人員體驗，.net aspire 可以在第 1 天和第 100 天輕鬆發現、獲取和配置雲原生應用程式的基本依賴項。

點擊這裡查看.net aspire 的預覽版本。（站長註：這是沒有連結，後面看怎麼查找補充）

3. net 8 容器增強功能 – 更安全、更緊湊、更高效

使用 .NET 比以往更轻松、更安全地使用容器打包应用程序。每个 .NET 映像都包含一个非 root 用户，从而通过单行配置启用更安全的容器。.NET SDK 工具无需 Dockerfile 即可发布容器映像，并且默认情况下是非 root 的。由于 .NET 基础映像更小，因此可以更快地部署容器化应用程序 - 包括我们映像的新实验变体，这些变体可为本机 AOT 提供真正最小的应用程序大小。选择使用新的 Chiseled Ubuntu 映像变体进行更多安全强化，以进一步减少攻击面。使用 Dockerfile 或 SDK 工具，为任何架构构建应用程序和容器映像。

4.原生 aot – 邁向更高密度可持續計算的旅程

無需等待 jit（即時）編譯器在運行時編譯代碼。無需部署 jit 編譯器和 il 代碼。aot 應用程式僅部署應用程式所需的代碼。應用程式現在可以在不允許使用 jit 編譯器的受限環境中運行。

5.人工智慧 – 將 ai 融入您的 .net 應用程式

生成式人工智能和大型语言模型正在改变人工智能领域，使开发人员能够在其应用程序中创建独特的人工智能体验。.NET 8 可以通过 .NET SDK 中一流的开箱即用 AI 功能以及与多种工具的无缝集成来轻松利用 AI。

net 8 為該庫帶來了多項增強功能，以提高其與生成式 ai 工作負載的兼容性，例如集成 tensor primitives。隨著人工智慧應用程式的興起，新的工具和 sdk 出現了。我們與眾多內部和外部合作夥伴合作，例如 azure openai、azure cognitive search、milvus、qdrant 和 microsoft teams，以確保 .net 開發人員可以通過各自的 sdk 輕鬆訪問各種 ai 模型、服務和平台。此外，開源語義內核 system.numerics sdk 簡化了這些 ai 組件與新的和現有應用程式的集成，以幫助您提供創新的用戶體驗。

現在提供各種示例和參考模板，展示模式和實踐，以便開發人員輕鬆入門：

• 客户聊天机器人
• 检索增强生成
• 使用 Azure AI 服务开发应用程序

6. blazor – 使用 .net 構建全棧 web 應用程式

net 8 中的 blazor 可以同時使用伺服器和客戶端來處理您的所有 web ui 需求。這是全棧 web ui!通過專注於優化頁面加載時間、可擴展性和提升用戶體驗的多項新增強功能，開發人員現在可以在同一應用程式中使用 blazor server 和 blazor webassembly，在運行時自動將用戶從伺服器轉移到客戶端。得益於新的基於“jiterpreter”的運行時和新的內置組件，您的 .net 代碼在 webassembly 上的運行速度顯著加快。作為增強.net 8 中整體身份驗證、授權和身份管理的一部分，blazor 現在支持生成完整的基於 blazor 的身份 ui。

7. net maui – 提升性能、可靠性和開發人員體驗

net maui 提供單一項目系統和單一代碼庫來構建 winui、mac catalyst、ios 和 android 應用程式。本機 aot（實驗性）現在支持針對類似 ios 的平台。適用於 .net maui 的新 visual studio code 擴展為您提供了開發跨平台 .net 移動和桌面應用程式所需的工具。現在支持 xcode 15 和 android api 34，允許您瞄準最新版本的 ios 和 android。在性能、控制項和 ui 元素以及特定於平台的行為方面進行了大量的質量改進，例如桌面交互添加了更好的點擊處理、鍵盤偵聽器等。

8. c# 12 功能 – 簡化語法以提高開發人員的工作效率

c# 12 讓您的編碼體驗更加高效和愉快。現在，您可以使用簡單而優雅的語法在任何類和結構中創建主構造函數。不再需要樣板代碼來初始化您的欄位和屬性。使用簡潔且富有表現力的語法創建數組、跨度和其他集合類型時會感到高興。對 lambda 表達式中的參數使用新的默認值。不再需要重載或空檢查來處理可選參數。您甚至可以使用 using alias 指令為任何類型添加別名，而不僅僅是命名類型!

8.1.集合表達式

在 C# 12 之前，创建集合需要针对不同场景使用不同的语法。初始化List<int>、int[]、Span<int>所需不同的语法。以下是创建集合的几种方法：

int[] x1 = new int[] { 1, 2, 3, 4 };
int[] x2 = Array.Empty<int>();
WriteByteArray(new[] { (byte)1, (byte)2, (byte)3 });
List<int> x4 = new() { 1, 2, 3, 4 };
Span<DateTime> dates = stackalloc DateTime[] { GetDate(0), GetDate(1) };
WriteByteSpan(stackalloc[] { (byte)1, (byte)2, (byte)3 });

8.2.任何類或結構上的主構造函數

c# 12 擴展了主構造函數以適用於所有類和結構，而不僅僅是記錄。主構造函數允許在聲明類時定義構造函數參數：

public class BankAccount(string accountID, string owner)
{
    public string AccountID { get; } = accountID;
    public string Owner { get; } = owner;

    public override string ToString() => $"Account ID: {AccountID}, Owner: {Owner}";
}

主構造函數參數最常見的用途是：

• 作為 base() 構造函數調用的參數。
• 初始化成員欄位或屬性。
• 在實例成員中引用構造函數參數。
• 刪除依賴注入中的樣板。

8.3.別名任意類型

別名類型是從代碼中刪除複雜類型簽名的便捷方法。using 從 c# 12 開始，其他類型在別名指令中有效。例如，這些別名在早期版本的 c# 中無效：

using intArray = int[]; // Array types.
using Point = (int x, int y);  // Tuple type
using unsafe ArrayPtr = int*;  // Pointer type (requires "unsafe")

8.4.默認 lambda 參數

從 c# 12 開始，您可以在 lambda 表達式中聲明默認參數：

var IncrementBy = (int source, int increment = 1) => source + increment;

Console.WriteLine(IncrementBy(5)); // 6
Console.WriteLine(IncrementBy(5, 2)); // 7

8.5.內聯數組

运行时团队和其他库作者使用内联数组来提高应用的性能。 内联数组使开发人员能够创建固定大小的 struct 类型数组。 具有内联缓冲区的结构应提供类似于不安全的固定大小缓冲区的性能特征。 你可能不会声明自己的内联数组，但当它们从运行时 API 作为 System.Span 或 System.ReadOnlySpan 对象公开时，你将透明地使用这些数组。

[System.Runtime.CompilerServices.InlineArray(10)]
public struct Buffer
{
    private int _element0;
}

它們的用法與任何其他數組類似：

var buffer = new Buffer();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    buffer[i] = i;
}

foreach (var i in buffer)
{
    Console.WriteLine(i);
}

区别在于编译器可以利用有关内联数组的已知信息。 你可能会像使用任何其他数组一样使用内联数组。 有关如何声明内联数组的详细信息，请参阅有关 struct 类型的语言参考。

9.反射改進

.NET 5 中引入了函数指针，但当时未添加对反射的相应支持。 对函数指针使用 typeof 或反射时（例如分别使用 typeof(delegate*<void>()) 或 FieldInfo.FieldType），返回了 IntPtr。 从 .NET 8 开始，将改为返回 System.Type 对象。 此类型提供对函数指针元数据的访问，包括调用约定、返回类型和参数。

新功能目前仅在 CoreCLR 运行时和 MetadataLoadContext 中实现。已将新的 API 添加到 System.Type（例如 IsFunctionPointer）以及 System.Reflection.PropertyInfo、System.Reflection.FieldInfo 和 System.Reflection.ParameterInfo。 以下代码演示如何使用一些新 API 进行反射。

// Sample class that contains a function pointer field.
public unsafe class UClass
{
    public delegate* unmanaged[Cdecl, SuppressGCTransition]<in int, void> _fp;
}

// ...

FieldInfo fieldInfo = typeof(UClass).GetField(nameof(UClass._fp));

// Obtain the function pointer type from a field.
Type fpType = fieldInfo.FieldType;

// New methods to determine if a type is a function pointer.
Console.WriteLine($"IsFunctionPointer: {fpType.IsFunctionPointer}");
Console.WriteLine($"IsUnmanagedFunctionPointer: {fpType.IsUnmanagedFunctionPointer}");

// New methods to obtain the return and parameter types.
Console.WriteLine($"Return type: {fpType.GetFunctionPointerReturnType()}");

foreach (Type parameterType in fpType.GetFunctionPointerParameterTypes())
{
    Console.WriteLine($"Parameter type: {parameterType}");
}

// Access to custom modifiers and calling conventions requires a "modified type".
Type modifiedType = fieldInfo.GetModifiedFieldType();

// A modified type forwards most members to its underlying type.
Type normalType = modifiedType.UnderlyingSystemType;

// New method to obtain the calling conventions.
foreach (Type callConv in modifiedType.GetFunctionPointerCallingConventions())
{
    Console.WriteLine($"Calling convention: {callConv}");
}

// New method to obtain the custom modifiers.
foreach (Type modreq in modifiedType.GetFunctionPointerParameterTypes()[0].GetRequiredCustomModifiers())
{
    Console.WriteLine($"Required modifier for first parameter: {modreq}");
}

輸出：

IsFunctionPointer: True
IsUnmanagedFunctionPointer: True
Return type: System.Void
Parameter type: System.Int32&
Calling convention: System.Runtime.CompilerServices.CallConvSuppressGCTransition
Calling convention: System.Runtime.CompilerServices.CallConvCdecl
Required modifier for first parameter: System.Runtime.InteropServices.InAttribute

10.配置綁定源生成器

net 8 引入了一個源生成器，用於在 asp.net core 中提供 aot 和適合剪裁的配置。該生成器是現有的基於反射的實現的替代方法。

源生成器探测 Configure(TOptions)、Bind 和 Get 调用来从中检索类型信息。 在项目中启用生成器后，编译器将隐式选择生成的方法，而非预先存在的基于反射的框架实现。

無需更改原始碼即可使用生成器。aot web 應用中默認啟用該生成器。對於其他項目類型，源生成器默認關閉，但你可通過在項目文件中將 enableconfigurationbindinggenerator 屬性設置為 true 來選擇使用它：

<PropertyGroup>
    <EnableConfigurationBindingGenerator>true</EnableConfigurationBindingGenerator>
</PropertyGroup>

以下代碼演示了調用綁定器的示例：

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

WebApplicationBuilder builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
IConfigurationSection section = builder.Configuration.GetSection("MyOptions");

// !! Configure call - to be replaced with source-gen'd implementation
builder.Services.Configure<MyOptions>(section);

// !! Get call - to be replaced with source-gen'd implementation
MyOptions options0 = section.Get<MyOptions>();

// !! Bind call - to be replaced with source-gen'd implementation
MyOptions options1 = new MyOptions();
section.Bind(options1);

WebApplication app = builder.Build();
app.MapGet("/", () => "Hello World!");
app.Run();

public class MyOptions
{
    public int A { get; set; }
    public string S { get; set; }
    public byte[] Data { get; set; }
    public Dictionary<string, string> Values { get; set; }
    public List<MyClass> Values2 { get; set; }
}

public class MyClass
{
    public int SomethingElse { get; set; }
}

11.針對 android 應用的 aot 編譯

为了减小应用大小，面向 Android 的 .NET 和 .NET MAUI 应用在发布模式下构建时使用分析的预先 (AOT) 编译模式。 与常规 AOT 编译相比，分析的 AOT 编译所影响的方法更少。 .NET 8 引入了 <AndroidStripILAfterAOT> 属性，你可使用它进一步对 Android 应用进行 AOT 编译，从而更进一步减少应用大小。

<PropertyGroup>
  <AndroidStripILAfterAOT>true</AndroidStripILAfterAOT>
</PropertyGroup>

默認情況下，將 androidstripilafteraot 設置為 true 會替代默認的 androidenableprofiledaot 設置，從而允許剪裁已 aot 編譯的（幾乎）所有方法。還可通過將兩個屬性都顯式設置為 true 來結合使用分析的 aot 和 il 條帶化：

<PropertyGroup>
  <AndroidStripILAfterAOT>true</AndroidStripILAfterAOT>
  <AndroidEnableProfiledAot>true</AndroidEnableProfiledAot>
</PropertyGroup>

12.代碼分析

net 8 包括幾個新的代碼分析器和修復程式，可幫助驗證是否正確且高效地使用 .net 庫 api。下表總結了新的分析器。

13. .net core 庫

13.1.時間抽象

新的 TimeProvider 类和 ITimer 接口添加了时间抽象功能，让你可以在测试方案中模拟时间。 此外，还可以使用时间抽象，通过 Task.Delay 和 Task.WaitAsync 来模拟依赖于时间进度的 Task 操作。 时间抽象支持以下基本时间操作：

• 檢索本地和 utc 時間
• 獲取用於測量性能的時間戳
• 創建計時器

以下代碼片段演示了一些使用情況示例。

// Get system time.
DateTimeOffset utcNow = TimeProvider.System.GetUtcNow();
DateTimeOffset localNow = TimeProvider.System.GetLocalNow();

// Create a time provider that works with a
// time zone that's different than the local time zone.
private class ZonedTimeProvider : TimeProvider
{
    private TimeZoneInfo _zoneInfo;

    public ZonedTimeProvider(TimeZoneInfo zoneInfo) : base()
    {
        _zoneInfo = zoneInfo ?? TimeZoneInfo.Local;
    }

    public override TimeZoneInfo LocalTimeZone => _zoneInfo;

    public static TimeProvider FromLocalTimeZone(TimeZoneInfo zoneInfo) =>
        new ZonedTimeProvider(zoneInfo);
}

// Create a timer using a time provider.
ITimer timer = timeProvider.CreateTimer(callBack, state, delay, Timeout.InfiniteTimeSpan);

// Measure a period using the system time provider.
long providerTimestamp1 = TimeProvider.System.GetTimestamp();
long providerTimestamp2 = TimeProvider.System.GetTimestamp();

var period = GetElapsedTime(providerTimestamp1, providerTimestamp2);

13.2. utf8 改進

如果要启用将类型的类似字符串的表示形式写出到目标范围，请在类型上实现新的 IUtf8SpanFormattable 接口。 此新接口与 ISpanFormattable 密切相关，但面向 UTF8 和 Span<byte>，而不是 UTF16 和 Span<char>。

IUtf8SpanFormattable 已在所有基元类型（以及其他）上实现，无论是面向 string、Span<char> 还是 Span<byte>，其共享逻辑完全一致。 它完全支持所有格式（包括新的“B”二进制说明符）和所有区域性。 这意味着现在可以从 Byte、Complex、Char、DateOnly、DateTime、DateTimeOffset、Decimal、Double、Guid、Half、IPAddress、IPNetwork、Int16、Int32、Int64、Int128、IntPtr、NFloat、SByte、Single、Rune、TimeOnly、TimeSpan、UInt16、UInt32、UInt64、UInt128、UIntPtr 和 Version 直接格式化为 UTF8。

新的 Utf8.TryWrite 方法向现有 MemoryExtensions.TryWrite 方法（基于 UTF16）提供基于 UTF8 的对应方法。 可以使用内插字符串语法将复杂表达式直接格式化为 UTF8 字节范围，例如：

static bool FormatHexVersion(
    short major,
    short minor,
    short build,
    short revision,
    Span<byte> utf8Bytes,
    out int bytesWritten) =>
    Utf8.TryWrite(
        utf8Bytes,
        CultureInfo.InvariantCulture,
        $"{major:X4}.{minor:X4}.{build:X4}.{revision:X4}",
        out bytesWritten);

13.3.加密

net 8 添加了對 sha-3 哈希基元的支持。（目前，具有 openssl 1.1.1 或更高版本和 windows 11 build 25324 或更高版本的 linux 支持 sha-3。）可在其中使用 sha-2 的 api 現在提供對 sha-3 的補充。對於哈希，這包括 sha3_256、sha3_384 和 sha3_512;對於 hmac，這包括 hmacsha3_256、hmacsha3_384 和 hmacsha3_512;對於其中可配置算法的哈希，這包括 hashalgorithmname.sha3_256、hashalgorithmname.sha3_384 和 hashalgorithmname.sha3_512;對於 rsa oaep 加密，這包括 rsaencryptionpadding.oaepsha3_256、rsaencryptionpadding.oaepsha3_384 和 rsaencryptionpadding.oaepsha3_512。

以下示例演示如何使用 api（包括 sha3_256.issupported 屬性）來確定平台是否支持 sha-3。

// Hashing example
if (SHA3_256.IsSupported)
{
    byte[] hash = SHA3_256.HashData(dataToHash);
}
else
{
    // ...
}

// Signing example
if (SHA3_256.IsSupported)
{
     using ECDsa ec = ECDsa.Create(ECCurve.NamedCurves.nistP256);
     byte[] signature = ec.SignData(dataToBeSigned, HashAlgorithmName.SHA3_256);
}
else
{
    // ...
}

13.4.基於流的 zipfile 方法

.NET 8 包含 ZipFile.CreateFromDirectory 的新重载，通过它可以收集目录中包含的所有文件并压缩这些文件，然后将生成的 zip 文件存储到提供的流中。 同样，通过新的 ZipFile.ExtractToDirectory 重载，可提供包含压缩文件的流，并将其内容提取到文件系统中。 下面是新的重载：

namespace System.IO.Compression;

public static partial class ZipFile
{
    public static void CreateFromDirectory(string sourceDirectoryName, Stream destination);
    public static void CreateFromDirectory(string sourceDirectoryName, Stream destination, CompressionLevel compressionLevel, bool includeBaseDirectory);
    public static void CreateFromDirectory(string sourceDirectoryName, Stream destination, CompressionLevel compressionLevel, bool includeBaseDirectory, Encoding? entryNameEncoding);

    public static void ExtractToDirectory(Stream source, string destinationDirectoryName) { }
    public static void ExtractToDirectory(Stream source, string destinationDirectoryName, bool overwriteFiles) { }
    public static void ExtractToDirectory(Stream source, string destinationDirectoryName, Encoding? entryNameEncoding) { }
    public static void ExtractToDirectory(Stream source, string destinationDirectoryName, Encoding? entryNameEncoding, bool overwriteFiles) { }
}

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參考資料：

https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/core/whats-new/dotnet-8#networking

擴展連結：

如何使用 Blazor 框架在前端浏览器中导入/导出 Excel XLSX

如何在.NET 电子表格应用程序中创建流程图

如何将实时数据显示在前端电子表格中

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