C# 5.0新加特性

1. 异步编程

在.Net 4.5中,通过async和await两个关键字,引入了一种新的基于任务的异步编程模型(TAP)。在这种方式下,可以通过类似同步方式编写异步代码,极大简化了异步编程模型。如下式一个简单的实例:

static async void DownloadStringAsync2(Uri uri)
    {
        var webClient = new WebClient();
        var result = await webClient.DownloadStringTaskAsync(uri);
        Console.WriteLine(result);
    }

而之前的方式是这样的:

static void DownloadStringAsync(Uri uri)
    {
        var webClient = new WebClient();
        webClient.DownloadStringCompleted += (s, e) =>
            {
                Console.WriteLine(e.Result);
            };
        webClient.DownloadStringAsync(uri);
    }

也许前面这个例子不足以体现async和await带来的优越性,下面这个例子就明显多了:

public void CopyToAsyncTheHardWay(Stream source, Stream destination)
    {
        byte[] buffer = new byte[0x1000];
        Action<IAsyncResult> readWriteLoop = null;
        readWriteLoop = iar =>
        {
            for (bool isRead = (iar == null); ; isRead = !isRead)
            {
                switch (isRead)
                {
                    case true:
                        iar = source.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length,
                            readResult =>
                            {
                                if (readResult.CompletedSynchronously) return;
                                readWriteLoop(readResult);
                            }, null);
                        if (!iar.CompletedSynchronously) return;
                        break;
                    case false:
                        int numRead = source.EndRead(iar);
                        if (numRead == 0)
                        {
                            return;
                        }
                        iar = destination.BeginWrite(buffer, 0, numRead,
                            writeResult =>
                            {
                                if (writeResult.CompletedSynchronously) return;
                                destination.EndWrite(writeResult);
                                readWriteLoop(null);
                            }, null);
                        if (!iar.CompletedSynchronously) return;
                        destination.EndWrite(iar);
                        break;
                }
            }
        };
        readWriteLoop(null);
    }

public async Task CopyToAsync(Stream source, Stream destination)
    {
        byte[] buffer = new byte[0x1000];
        int numRead;
        while ((numRead = await source.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)) != 0)
        {
            await destination.WriteAsync(buffer, 0, numRead);
        }
    }

关于基于任务的异步编程模型需要介绍的地方还比较多,不是一两句能说完的,有空的话后面再专门写篇文章来详细介绍下。另外也可参看微软的官方网站:Visual Studio Asynchronous Programming,其官方文档Task-Based Asynchronous Pattern Overview介绍的非常详细, VisualStudio中自带的CSharp Language Specification中也有一些说明。

2. 调用方信息

很多时候,我们需要在运行过程中记录一些调测的日志信息,如下所示:

public void DoProcessing()
    {
        TraceMessage("Something happened.");
    }

为了调测方便,除了事件信息外,我们往往还需要知道发生该事件的代码位置以及调用栈信息。在C++中,我们可以通过定义一个宏,然后再宏中通过__FILE__和__LINE__来获取当前代码的位置,但C#并不支持宏,往往只能通过StackTrace来实现这一功能,但StackTrace却有不是很靠谱,常常获取不了我们所要的结果。

针对这个问题,在.Net 4.5中引入了三个Attribute:CallerMemberName、CallerFilePath和CallerLineNumber。在编译器的配合下,分别可以获取到调用函数(准确讲应该是成员)名称,调用文件及调用行号。上面的TraceMessage函数可以实现如下:

public void TraceMessage(string message,
            [CallerMemberName] string memberName = "",
            [CallerFilePath] string sourceFilePath = "",
            [CallerLineNumber] int sourceLineNumber = 0)
    {
        Trace.WriteLine("message: " + message);
        Trace.WriteLine("member name: " + memberName);
        Trace.WriteLine("source file path: " + sourceFilePath);
        Trace.WriteLine("source line number: " + sourceLineNumber);
    }

另外,在构造函数,析构函数、属性等特殊的地方调用CallerMemberName属性所标记的函数时,获取的值有所不同,其取值如下表所示:

调用的地方

CallerMemberName获取的结果

方法、属性或事件

方法,属性或事件的名称

构造函数

字符串 ".ctor"

静态构造函数

字符串 ".cctor"

析构函数

该字符串 "Finalize"

用户定义的运算符或转换

生成的名称成员,例如, "op_Addition"。

特性构造函数

特性所应用的成员的名称

例如,对于在属性中调用CallerMemberName所标记的函数即可获取属性名称,通过这种方式可以简化 INotifyPropertyChanged 接口的实现。

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