C#程式編寫高質量代碼改善的157個建議【13-15】[為類型輸出格式化字元串、實現淺拷貝和深拷貝、用dynamic來優化反射]

来源:https://www.cnblogs.com/ljdong7/archive/2019/12/09/12011931.html
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前言 本文已更新至http://www.cnblogs.com/aehyok/p/3624579.html 。本文主要學習記錄以下內容： 建議13、為類型輸出格式化字元串 建議14、正確實現淺拷貝和深拷貝 建議15、使用dynamic來簡化反射實現 建議13、為類型輸出格式化字元串 有兩種方法可以為 ...


前言

　　本文已更新至http://www.cnblogs.com/aehyok/p/3624579.html 。本文主要學習記錄以下內容：

　　建議13、為類型輸出格式化字元串

　　建議14、正確實現淺拷貝和深拷貝

　　建議15、使用dynamic來簡化反射實現

建議13、為類型輸出格式化字元串

 　　有兩種方法可以為類型提供格式化的字元串輸出。

　　一種是意識到類型會產生格式化字元串輸出，於是讓類型繼承介面IFormattable。這對類型來說，是一種主動實現的方式，要求開發者可以預見類型在格式化方面的要求。

　　更多的時候，類型的使用者需為類型自定義格式化器，這就是第二種方法，也是最靈活多變的方法，可以根據需求的變化為類型提供多個格式化器。

　　下麵我們就來看一下這兩種方式的實現。

　　最簡單的字元串輸出是為類型重寫ToString()方法，如果沒有為類型重寫該方法，預設會調用Ojbect的ToString方法，它會返回當前類型的類型名稱。但即使是重寫了ToString()方法，提供的字元串輸出也是非常單一的，而通過實現IFormattable介面的ToString()方法，可以讓類型根據用戶的輸入而格式化輸出。

下麵我們來看一個簡單的小例子：

複製代碼 
    public class Person:IFormattable
    {
        public string IDCode { get; set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
        /// <summary>
        /// 實現介面Iformattable的方法ToString
        /// </summary>
        /// <param name="format"></param>
        /// <param name="formatProvider"></param>
        /// <returns></returns>
        public string ToString(string format, IFormatProvider formatProvider)
        {
            switch (format)
            { 
                case"Ch":
                    return this.ToString();
                case"Eg":
                    return string.Format("{0}{1}", this.FirstName, this.LastName);
                default:
                    return
                        this.ToString();
            }
        }
        ///重寫Object的方法ToString()
        public override string ToString()
        {
            return string.Format("{0}{1}",this.LastName,this.FirstName);
        }
    }
複製代碼

調用代碼如下所示：

複製代碼 
        static void Main(string[] args)
        {
            Person person = new Person() { FirstName="Kris",LastName="aehyok"};
            Console.WriteLine(person);
            Console.WriteLine(person.ToString("Ch",null));
            Console.WriteLine(person.ToString("Eg", null));
            Console.ReadLine();
        }
複製代碼

調用執行結果如下：

　　下麵我們來繼續介紹第二實現方式——格式化器。如果類型本身沒有提供格式化的功能，那麼格式化器就可以派上用場了。格式化器的好處就是可以根據需求的變化，隨時增加或者修改它。

　　接下來我們繼續來看另外的一個小例子：

首先定義一個實體類Person:

    public class Person
    {
        public string IDCode { get; set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }

一個典型的格式化器應該繼承IFormatProvider和ICustomerFormatter，看代碼：

複製代碼 
    public class PersonFomatter:IFormatProvider,ICustomFormatter
    {
        #region IFormatProvider成員
        public object GetFormat(Type formatType)
        {
            if (formatType == typeof(ICustomFormatter))
            {
                return this;
            }
            else
            {
                return null;
            }
        }
        #endregion

        #region ICustomFormatter成員
        public string Format(string format, object arg, IFormatProvider formatProvider)
        {
            Person person = arg as Person;
            if (person == null)
            {
                return string.Empty;
            }
            switch (format)
            { 
                case"Ch":
                    return string.Format("{0} {1}",person.LastName,person.FirstName);
                case"":
                    return string.Format("{0} {1}",person.FirstName,person.LastName);
                case"CHM":
                    return string.Format("{0} {1}:{2}", person.LastName, person.FirstName, person.IDCode);
                default:
                    return string.Format("{0} {1}", person.LastName, person.FirstName);
            }
        }
        #endregion
    }
複製代碼

調用代碼如下：

複製代碼 
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Person person = new Person() { FirstName="Kris", LastName="aehyok", IDCode="ID000001"};
            Console.WriteLine(person.ToString());
            PersonFomatter pFomatter = new PersonFomatter();
            Console.WriteLine(pFomatter.Format("Ch", person, null));
            Console.WriteLine(pFomatter.Format("Eg", person, null));
            Console.WriteLine(pFomatter.Format("CHM", person, null));
            Console.ReadLine();
        }
    }
複製代碼

調用執行結果如下：

其實還有另外一種變通的形式，就是將這兩種方式合併一起使用的過程，下麵來看一下具體的實現代碼：

複製代碼 
public class Person:IFormattable
    {
        public string IDCode { get; set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
                /// <summary>
        /// 實現介面Iformattable的方法ToString
        /// </summary>
        /// <param name="format"></param>
        /// <param name="formatProvider"></param>
        /// <returns></returns>
        public string ToString(string format, IFormatProvider formatProvider)
        {
            switch (format)
            { 
                case"Ch":
                    return this.ToString();
                case"Eg":
                    return string.Format("{0}{1}", this.FirstName, this.LastName);
                default:
                    //return this.ToString();
                    ICustomFormatter customerFormatter = formatProvider as ICustomFormatter;
                    if (formatProvider == null)
                    {
                        return this.ToString();
                    }
                    return customerFormatter.Format(format, this, null);
            }
        }
        ///重寫Object的方法ToString()
        public override string ToString()
        {
            return string.Format("{0}{1}",this.LastName,this.FirstName);
        }
    }
複製代碼

PersonFomatter自定義格式化器的代碼並沒有發生任何的改變。
調用代碼如下：

複製代碼 
        static void Main(string[] args)
        {
            Person person = new Person() { FirstName="Kris", LastName="aehyok", IDCode="ID000001"};
            Console.WriteLine(person.ToString());
            PersonFomatter pFomatter = new PersonFomatter();
            Console.WriteLine(pFomatter.Format("Ch", person, null));
            Console.WriteLine(pFomatter.Format("Eg", person, null));
            Console.WriteLine(pFomatter.Format("CHM", person, null));

            Console.WriteLine(person.ToString("Ch",pFomatter));
            Console.WriteLine(person.ToString("Eg", pFomatter));
            Console.WriteLine(person.ToString("CHM", pFomatter));
            Console.ReadLine();
        }
複製代碼

調用執行結果如下所示：

建議14、正確實現淺拷貝和深拷貝

為對象創建副本的技術成為拷貝(也叫克隆)。我們將拷貝分為淺拷貝和深拷貝。

淺拷貝 將對象中的所有欄位複製到新的對象(副本)中。其中，值類型欄位的值被覆制到副本中後，在副本中的修改不會影響到源對象對應的值。 而引用類型的欄位被覆制到副本中的是引用類型的引用，而不是引用的對象，在副本中對引用類型的欄位值做修改會影響到源對象本身。

深拷貝 同樣，將對象中的所有欄位複製到新的對象中。不過無論是對象的值類型欄位，還是引用類型欄位，都會被重新創建並賦值，對於副本的修改，不會影響到源對象本身。

無論是淺拷貝還是深拷貝，微軟都建議用類型繼承ICloneable介面的方式明確告訴調用者：該類型可以被拷貝。當然，ICloneable介面只提供了一個聲明為Clone的方法，我們可根據需求在Clone方法內實現淺拷貝或深拷貝。一個簡答的淺拷貝的實現代碼如下所示：

首先定義實體類：

複製代碼 
    public class Employee:ICloneable
    {
        public string IDCode { get; set; }
        public int Age { get; set; }
        public Department Department { get; set; }

        #region OCloneable成員
        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        }
        #endregion
    }

    public class Department
    {
        public string Name{get;set;}
        public override string  ToString()
        {
              return this.Name;
        }
    }
複製代碼

然後進行調用代碼如下：

複製代碼 
        static void Main(string[] args)
        {
            Employee Niki = new Employee()
            {
                IDCode = "IDaehyok",
                Age = 25,
                Department = new Department() { Name="Depart1" }
            };
            Employee Kris = Niki.Clone() as Employee;
            Console.WriteLine(string.Format("IDCode:{0}\tAge:{1}\tDepartment:{2}", Kris.IDCode, Kris.Age, Kris.Department));
            ///開始改變Niki的值
            Niki.IDCode = "IDNiki";
            Niki.Age = 23;
            Niki.Department.Name = "Depart2";
            Console.WriteLine(string.Format("IDCode:{0}\tAge:{1}\tDepartment:{2}", Kris.IDCode, Kris.Age, Kris.Department));
            Console.ReadLine();
        }
複製代碼

調用執行結果如下

註意到Employee的IDCode屬string類型。理論上string類型是引用類型，但是由於該引用類型的特殊性（無論是實際還是語義），Object.MemberwiseClone方法仍舊為其創建了副本。也就是說，在淺拷貝過程，我們應該將字元串看成是值類型。Employee的Department屬性是一個引用類型，所以，如果改變了源對象Niki中的值，那麼副本Kris中的值也會隨之一起變動。

 Employee的深拷貝有多種實現方法，最簡單的方式是手動的對欄位進行逐個的賦值。但是這種方法容易出錯，也就是說，如果類型的欄位發生變化或有增減，那麼該拷貝方法也要發生相應的變化，所以，建議使用序列化的形式來進行深拷貝。Employee深拷貝的一種實現方式如下：

複製代碼 
    [Serializable]
    public class Employee:ICloneable
    {
        public string IDCode { get; set; }
        public int Age { get; set; }
        public Department Department { get; set; }

        #region OCloneable成員
        public object Clone()
        {
            using (Stream objectstream = new MemoryStream())
            {
                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                formatter.Serialize(objectstream, this);
                objectstream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                return formatter.Deserialize(objectstream) as Employee;
            }
        }
        #endregion
    }

    [Serializable]
    public class Department
    {
        public string Name{get;set;}
        public override string ToString()
        {
              return this.Name;
        }
    }
複製代碼

調用方法如下所示：

複製代碼 
            Employee Niki = new Employee()
            {
                IDCode = "IDaehyok",
                Age = 25,
                Department = new Department() { Name="Depart1" }
            };
            Employee Kris = Niki.Clone() as Employee;
            Console.WriteLine(string.Format("IDCode:{0}\tAge:{1}\tDepartment:{2}", Kris.IDCode, Kris.Age, Kris.Department));
            ///開始改變Niki的值
            Niki.IDCode = "IDNiki";
            Niki.Age = 23;
            Niki.Department.Name = "Depart2";
            Console.WriteLine(string.Format("IDCode:{0}\tAge:{1}\tDepartment:{2}", Kris.IDCode, Kris.Age, Kris.Department));
            Console.ReadLine();
複製代碼

最終代碼調用結果如下

可以發現再次改變Niki的值，不會對副本Kris產生影響。

由於介面ICloneable,只有一個模棱兩可的方法，所以，如果要在一個類中進行淺拷貝和深拷貝，只能由我們額外的實現兩個方法。聲明為DeepClone和Shallow。那麼最終代碼如下所示：

複製代碼 
    [Serializable]
    public class Employee:ICloneable
    {
        public string IDCode { get; set; }
        public int Age { get; set; }
        public Department Department { get; set; }

        #region OCloneable成員
        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        }
        #endregion

        public Employee DeeptClone()
        {
            using (Stream objectstream = new MemoryStream())
            {
                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                formatter.Serialize(objectstream, this);
                objectstream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                return formatter.Deserialize(objectstream) as Employee;
            }
        }

        public Employee Shallow()
        {
            return Clone() as Employee;
        }
    }
複製代碼

 

建議15、使用dynamic來簡化反射實現

　　Dynamic是Framework4.0的新特性。dynamic的出現讓C#具有了弱類型的特性。編譯器在編譯的時候不再對類型進行檢查，編譯器預設dynamic對象支持開發者想要的任何類型。如果運行時不包含指定的特性，運行時程式會拋出一個RuntimeBinderException異常。

下麵我們先來看一個簡單的例子

複製代碼 
    public class DynamicSample
    {
        public string Name { get; set; }
        public int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }
    }
複製代碼

現在我們想調用上面實體類的Add方法，實現方式可以是這樣的：

            DynamicSample dynamicSample = new DynamicSample();
            var addMethod = typeof(DynamicSample).GetMethod("Add");
            int re = (int)addMethod.Invoke(dynamicSample, new object[] { 1, 2 });
            Console.WriteLine(re);

下麵我們再通過使用dynamic來實現一下：

            dynamic dynamic = new DynamicSample();
            int re2 = dynamic.Add(1, 2);
            Console.WriteLine(re2);

可以發現dynamic的實現方式很簡潔，而且性能也有所提升，當然上面一次的調用我們是看不出什麼效果的，假如上面的代碼我們進行調用了10000000次。

複製代碼 
            int times = 10000000;
            ////第一種調用方式
            DynamicSample reflectSample = new DynamicSample();
            var addMethod = typeof(DynamicSample).GetMethod("Add");
            Stopwatch watch1 = Stopwatch.StartNew();///用於測試運行時間
            for (var i = 0; i < times; i++)
            {
                addMethod.Invoke(reflectSample, new object[] { 1, 2 });
            }
            Console.WriteLine(string.Format("普通方法反射耗時：{0} 毫秒", watch1.ElapsedMilliseconds));

            ////第二種調用方式
            dynamic dynamicSample = new DynamicSample();
            Stopwatch watch2 = Stopwatch.StartNew();
            for (int i = 0; i < times; i++)
            {
                dynamicSample.Add(1, 2);
            }
            Console.WriteLine(string.Format("dynamic方式耗時：{0} 毫秒", watch2.ElapsedMilliseconds));

            ////第三種調用方式
            DynamicSample reflectSampleBetter = new DynamicSample();
            var addMethod2 = typeof(DynamicSample).GetMethod("Add");
            var delg = (Func<DynamicSample, int, int, int>)Delegate.CreateDelegate(typeof(Func<DynamicSample, int, int, int>), addMethod2);
            Stopwatch watch3 = Stopwatch.StartNew();
            for (var i = 0; i < times; i++)
            {
                delg(reflectSampleBetter, 1, 2);
            }
            Console.WriteLine(string.Format("優化的反射耗時：{0} 毫秒", watch3.ElapsedMilliseconds));
            Console.ReadLine();
複製代碼

調用執行後的結果為

現在可以看出很明顯的區別，普通方法調用發射執行效率遠遠的低於使用dynamic。第三種方式是我們優化了發射之後的執行時間，比使用dynamic也有所提升，但是並不是特別明顯，雖然帶來了性能的提升，不過卻犧牲了代碼的整潔性。這種實現方式在我看來是得不償失的。所以建議大家使用dynamic來優化發射。


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    視頻地址：【WebApi+Vue3從0到1搭建《許可權管理系統》系列視頻：搭建JWT系統鑒權-嗶哩嗶哩】 https://b23.tv/R6cOcDO qq群:801913255 一、在appsettings.json中設置鑒權屬性 /*jwt鑒權*/ "JwtSetting": { "Issuer" ...
  • 實戰指南：使用 xUnit 和 ASP.NET Core 進行集成測試【完整教程】
    引言 集成測試可在包含應用支持基礎結構（如資料庫、文件系統和網路）的級別上確保應用組件功能正常。 ASP.NET Core 通過將單元測試框架與測試 Web 主機和記憶體中測試伺服器結合使用來支持集成測試。 簡介 集成測試與單元測試相比，能夠在更廣泛的級別上評估應用的組件，確認多個組件一起工作以生成預 ...
  • .NET Emit 入門教程：第六部分：IL 指令：9：詳解 ILGenerator 指令方法：運算操作指令（指令篇結束）
    在.NET Emit編程中，我們探討了運算操作指令的重要性和應用。這些指令包括各種數學運算、位操作和比較操作，能夠在動態生成的代碼中實現對數據的處理和操作。通過這些指令，開發人員可以靈活地進行算術運算、邏輯運算和比較操作，從而實現各種複雜的演算法和邏輯......本篇之後，將進入第七部分：實戰項目 ...
  • WPF多表頭表格實現
    前言 多表頭表格是一個常見的業務需求，然而WPF中卻沒有預設實現這個功能，得益於WPF強大的控制項模板設計，我們可以通過修改控制項模板的方式自己實現它。 一、需求分析 下圖為一個典型的統計表格，統計1-12月的數據。 此時我們有一個需求，需要將月份按季度劃分，以便能夠直觀地看到季度統計數據，以下為該需求 ...
  • gRPC入門學習之旅（七）
    如何將 ASP.NET Core MVC 項目的視圖分離到另一個項目 在當下這個年代 SPA 已是主流，人們早已忘記了 MVC 以及 Razor 的故事。但是在某些場景下 SSR 還是有意想不到效果。比如某些靜態頁面，比如追求首屏載入速度的時候。最近在項目中回歸傳統效果還是不錯。 有的時候我們希望將 ...
  • System.AggregateException: 發生一個或多個錯誤.....
    System.AggregateException: 發生一個或多個錯誤。 > Microsoft.WebTools.Shared.Exceptions.WebToolsException: 生成失敗。檢查輸出視窗瞭解更多詳細信息。 內部異常堆棧跟蹤的結尾 > (內部異常 #0) Microsoft ...
  • 精通中間件測試：Asp.Net Core實戰指南，提升應用穩定性和可靠性
    引言 在上一章節我們實戰了在Asp.Net Core中的項目實戰，這一章節講解一下如何測試Asp.Net Core的中間件。 TestServer 還記得我們在集成測試中提供的TestServer嗎？ TestServer 是由 Microsoft.AspNetCore.TestHost 包提供的。 ...
  • Case表達式
    在發現結果為真的WHEN子句時,CASE表達式的真假值判斷會終止,剩餘的WHEN子句會被忽略: CASE WHEN col_1 IN ('a', 'b') THEN '第一' WHEN col_1 IN ('a') THEN '第二' ELSE '其他' END 註意: 統一各分支返回的數據類型. ...
  • 揭秘：C#語法中“_ =” 是什麼？
    在C#編程世界中，語法的精妙之處往往體現在那些看似微小卻極具影響力的符號與結構之中。其中，“_ =” 這一組合突然出現還真不知道什麼意思。本文將深入剖析“_ =” 的含義、工作原理及其在實際編程中的廣泛應用，揭示其作為C#語法奇兵的重要角色。 一、下劃線 _：神秘的棄元符號 下劃線 _ 在C#中並非 ...
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