如何更改 C# Record 构造函数的行为

Record 是 C# 9 中的一个新功能。Record是从Structs借用的特殊类， 因为它们具有 基于值的相等性，您可以将它们视为两类类型之间的混合体。默认情况下，它们或多或少是不可变的，并且具有语法糖，使声明更容易和更简洁。但是，语法糖可能会掩盖更多标准任务，例如更改默认构造函数的行为。在某些情况下，您可能需要这样做以进行验证。本文将向您展示如何实现这一目标。

以这个简单的示例类为例：

public class StringValidator
{
    public string InputString { get; }


    public StringValidator(string inputString)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(inputString)) throw new ArgumentNullException(nameof(inputString));


        InputString = inputString;
    }
}

很明显，如果消费者试图在没有有效字符串的情况下创建此类的实例，他们将收到异常。创建Record的标准语法如下所示：

    public record StringValidator(string InputString);

它既友好又简洁，但并不清楚您将如何验证字符串。此定义告诉编译器将有一个名为 的属性InputString，并且构造函数会将值从参数传递给该属性。我们需要删除语法糖来验证字符串。幸运的是，这很容易。我们不需要使用新语法来定义我们的Record。我们可以定义类似于类的Record，但将关键字类更改为Record。

public record StringValidator
{
    public string InputString { get;  }


    public StringValidator(string inputString)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(inputString)) throw new ArgumentNullException(nameof(inputString));


        InputString = inputString;
    }
}

不幸的是，这意味着我们不能使用 非破坏性突变。该with 关键字给我们创造了一些属性来更改Record的新版本的功能。这意味着我们不会修改Record的原始实例，但我们会得到它的副本。这是 Fluent API 和函数式编程的常用方法。这使我们能够保持不变性。

为了允许非破坏性突变，我们需要添加init 属性访问器。这与构造函数的工作方式类似，但仅在对象初始化期间调用。这是实现init 访问器的更完整的解决方案。这允许您共享构造函数逻辑和初始化逻辑。

using System;


namespace ConsoleApp25
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //This throws an exception from the constructor
            //var stringValidator = new StringValidator(null);


            var stringValidator1 = new StringValidator("First");
            var stringValidator2 = stringValidator1 with { InputString = "Second" };
            Console.WriteLine(stringValidator2.InputString);


            //This throws an exception from the init accessor
            //var stringValidator3 = stringValidator1 with { InputString = null };


            //Output: Second
        }
    }


    public record StringValidator
    {
        private string inputString;


        public string InputString
        {
            get => inputString;
            init
            {
                //This init accessor works like the set accessor
                ValidateInputString(value);
                inputString = value;
            }
        }


        public StringValidator(string inputString)
        {
            ValidateInputString(inputString);
            InputString = inputString;
        }


        public static void ValidateInputString(string inputString)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(inputString)) throw new ArgumentNullException(nameof(inputString));
        }
    }
}

Record构造函数应该有逻辑吗？

这是一个有争议的辩论，超出了本文的范围。很多人会争辩说你不应该把逻辑放在构造函数中。Record的设计鼓励您不要在构造函数或 init 访问器中放置逻辑。一般来说，Record应该及时代表数据的快照状态。您不需要应用逻辑，因为假设您知道此时数据的状态。但是，就像其他所有编程结构一样，无法知道Record可能会产生哪些用例。这是库 Urls 中的一个示例， 它将 URL 视为不可变Record：

using System.Net;


namespace Urls
{
    public record QueryParameter
    {
        private string? fieldValue;


        public string FieldName { get; init; }
        public string? Value
        {
            get => fieldValue; init
            {
                fieldValue = WebUtility.UrlDecode(value);
            }
        }


        public QueryParameter(string fieldName, string? value)
        {
            FieldName = fieldName;
            fieldValue = WebUtility.UrlDecode(value);
        }


        public override string ToString()
            => $"{FieldName}{(Value != null ? "=" : "")}{WebUtility.UrlEncode(Value)}";
    }
}

我们确保在存储查询值时对其进行解码，然后在将其用作 Url 的一部分时对其进行编码。

你可能会问：为什么不把一切都Record下来？似乎会有与此相关的陷阱，但我们正在冒险进入新领域，我们尚未为 C# 上下文中的Record制定最佳实践。

总结

开发人员需要几年时间才能接受Record并制定使用它们的基本规则。您目前有一张白纸，您可以*尝试，直到“专家”开始告诉您其他情况。我的建议是只使用Record来表示固定数据和最小逻辑。尽可能使用语法糖。但是，在某些情况下，构造函数中的最小验证可能是可行的。运用你的判断力，与你的团队讨论，权衡利弊。