使C＃代码现代化——第一部分：属性
目录
介绍
背景
什么是属性？
从Java到C＃
经典方式
现代方式
自动属性
分配的属性
只读属性
属性表达式
Get和Set表达式
结论
介绍
近年来，C＃已经从一种具有一个功能的语言发展成为一种语言，其中包含针对单个问题的许多潜在（语言）解决方案。这既好又坏。很好是因为它给了我们成为开发人员的自由和权力（不会影响向后兼容性），并且由于与决策相关的认知负荷而导致不好。
在本系列中，我们希望了解存在哪些选项以及这些选项的不同之处。当然，在某些条件下，某些人可能有优点和缺点。我们将探索这些场景，并提出一个指南，以便在翻新现有项目时让我们的生活更轻松。
背景
我觉得重要的是要讨论新语言功能的发展方向以及旧语言的位置——让我们称之为已建立 ——这些仍然是首选。我可能并不总是对的（特别是，因为我的一些观点肯定会更主观/是品味问题）。像往常一样，留下评论讨论将不胜感激！
让我们从一些历史背景开始。
什么是属性？
属性的概念并非出生于C＃。实际上，字段的mutator方法（getter / setter）的概念与软件一样古老，并且在面向对象的编程语言中非常流行。
从Java到C＃
在Java-ish C＃中，不会包含任何用于此类mutator方法的特殊语法。相反，人们会选择加入以下代码：
class Sample
{private string _name;public string GetName(){return _name;}public void SetName(string value){_name = value;}
}按照惯例，我们总是将Get（getter方法的前缀）或Set（setter方法的前缀）放在“通用”标识符的前面。我们还可以在此处识别关于所使用的签名的共同模式。
一般来说，我们可以说下面的接口可以描述这样一个由getter和setter组成的属性：
interface Property<T>
{T Get();void Set(T value);
}当然，这样的接口不存在，即使它存在，它也只是一个由两个独立接口组成的复合接口——一个用于getter，一个用于setter。
实际上，例如，只有getter才有意义。这是我们经常寻找的封装。在以下示例中，只有类本身可以确定该_name字段的值。不允许“局外人”执行任何突变，这使得使用的突变器已经有用。
class Sample
{private string _name;public string GetName(){return _name;}
}尽管如此，由于我们已经可以看到很多事情都是按惯例进行的并且非常重复，因此C＃语言团队认为我们需要一些基于“经典”mutator方法的语法糖：属性！
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经典方式
从第一版C＃语言开始，我们就有了（显式的，即经典的）编写属性的方法。他们修复了之前介绍的惯例，但是，不给我们任何其他好处。我们仍然需要显式地编写方法体（getter和setter方法）。更糟糕的是，我们有相当多的大括号来处理，并且不能，例如，重命名setter值的名称。
class Sample
{private string _name;public string Name{get { return _name; }set { _name = value; }}
}C＃中的属性看起来像一个方法，但省略了括号（即方法参数）。它还迫使我们编写一个包含get方法，set方法或两者都要。
虽然这似乎更方便编写（至少更一致），但它仍然计算相同。
这是由Java-ish程序生成的MSIL（编译的中间语言）。
Sample.GetName:
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.0
IL_0002: ldfld Sample._name
IL_0007: stloc.0
IL_0008: br.s IL_000A
IL_000A: ldloc.0
IL_000B: ret Sample.SetName:
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.0
IL_0002: ldarg.1
IL_0003: stfld Sample._name
IL_0008: ret使用我们的新C＃属性时会产生相同的结果。
Sample.get_Name:
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.0
IL_0002: ldfld Sample._name
IL_0007: stloc.0
IL_0008: br.s IL_000A
IL_000A: ldloc.0
IL_000B: ret Sample.set_Name:
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.0
IL_0002: ldarg.1
IL_0003: stfld Sample._name
IL_0008: ret请注意区别？除名称外，它们是相同的。这实际上至关重要。当我们拥有这样的属性时，不再可能尝试使用此名称：
因此，对于C＃属性中的每个mutator，我们也会删除一些不直接看到的名称。这一开始似乎很简单，但它带来了一些复杂性（设计时名称与编译时名称），可能并不是真正想要或理解的。
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现代方式
正如我们所见，经典属性只提供一些语法糖来修复创建mutator方法时常用的约定。最后，我们得到的是100％与我们原本写的相同。是的，在元数据属性中也标记为这样，使得可以区分来自属性的方法和明确写入的方法，但是，执行的代码看不到任何差异。
随着更新版本的C＃（从第三次迭代开始），添加了一些新概念以提供更多的开发便利性。在下文中，我们将在C＃中添加的所有这些post-v1称为“现代方式”。
自动属性
自动属性提供了一种消除大多数带有“标准”属性的样板的方法。标准属性是由具有getter和setter的字段组成的属性。这里重要的是，需要两种方法，虽然通过使用修饰符（即public，protected，internal和private）可能会有所不同。
考虑以下直接示例替换我们之前的实现：
class Sample
{public string Name{get;set;}
}是的，出于性能原因，我们可能不喜欢这个。原因是该字段实际上是“隐藏的”（即，从编译器插入而没有从我们这边访问）。因此，唯一进入该字段的途径是通过该属性。
这也可以在生成的MSIL中看到：
Sample.get_Name:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldfld Sample.<Name>k__BackingField
IL_0006: ret Sample.set_Name:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldarg.1
IL_0002: stfld Sample.<Name>k__BackingField
IL_0007: ret尽管如此，OOP纯粹主义者会告诉我们，无论如何都不应该直接进行字段访问，并且总是通过mutator方法。因此，从这个观点来看，这实际上是一种很好的做法。.NET性能专家还会告诉我们，这样的自动属性不会受到惩罚，因为JIT会内联该方法，从而导致直接修改。
这种方法都很好吗？并不是的。无法将此方法与设置器中的自定义逻辑混合使用（例如，仅在设置“有效”时才设置该值）。要么我们在标准实现中都有（getter和setter）方法，要么我们需要明确两者。
关于这个的修饰符：
class Sample
{protected string Name{get;private set;}
}外部修饰符（在这种情况下，它是protected）将应用于两个mutator方法。我们不能在这里做过少的限制，例如，不可能给getter一个public修饰符，因为它比已经指定的protected修饰符限制性更小。尽管如此，两者都可以随意调整以限制更多，但是，只有一个mutator方法可以相对于外部（属性）修饰符重新调整。
备注： public，protected和private修饰符情况比较明显，而internal修饰符比较特殊。然而，它比public限制性更强，比private限制性更小，比protected限制性更强，也更少。原因很简单：虽然protected可以在当前程序集之外访问（即限制较少），但它也阻止了对当前程序集中非继承类的访问（即限制性更强）。
虽然理论上我们可以对两种mutator方法应用修饰符，但C＃语言有充分的理由禁止它。我们应该指定一个清晰可信的可访问性模式，不包括混合访问器。
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分配的属性
通常，我们唯一的愿望是反映某个字段的属性。我们不希望任何setter mutator。不幸的是，使用前面的方法，我们没有得到该字段，也无法删除或省略setter。
幸运的是，第一个提案已经解决了这个问题。我们可以自由地省略两种mutator方法中的一种。
让我们看看这个动作：
class Sample
{private string _name = "Foo";public string Name{get { return _name; }}
}嗯，这有什么用？除了现在仅限于通过字段设置值（显然在设置值时没有隐藏的魔法），我们现在看不到任何明显的优势。
为了完整起见，构造的MSIL看起来像：
Sample.get_Name:
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.0
IL_0002: ldfld Sample._name
IL_0007: stloc.0
IL_0008: br.s IL_000A
IL_000A: ldloc.0
IL_000B: ret Sample..ctor:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldstr "Foo"
IL_0006: stfld Sample._name
IL_000B: ldarg.0
IL_000C: call System.Object..ctor
IL_0011: nop
IL_0012: ret在这种情况下的主要优点是能够只读取字段（或给它任何其他任意属性，修饰符或初始化逻辑）。
class Sample
{// will always have the value "Foo"private readonly string _name = "Foo";public string Name{get { return _name; }}
}与public string Name { get; private set; }方法相比，我们可以肯定地排除在初始化之后设置值的可能性（此保证不仅在未来传达给一个自己，而且还传递给可能跨越该字段的任何其他开发者）。
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现在我们所需要的是一种结合我们对readonly字段/属性和自动属性进行编写的愿望的方法。
只读属性
在C＃6中，语言设计团队接受了这个想法并提供了解决问题的方法。C＃现在只允许使用getter属性。
实际上，这些属性可以像readonly字段一样分配，例如，在构造函数中，或者在声明它们时直接分配。
让我们看看这个动作：
class Sample
{public string Name { get; } = "Foo";
}生成的MSIL类似于自动属性（谁会猜到），但没有任何setter方法。相反，我们看到的是对已生成的基础字段的分配。
Sample.get_Name:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldfld Sample.<Name>k__BackingField
IL_0006: ret Sample..ctor:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldstr "Foo"
IL_0006: stfld Sample.<Name>k__BackingField
IL_000B: ldarg.0
IL_000C: call System.Object..ctor
IL_0011: nop
IL_0012: ret如果我们将此代码与我们的显式（只读）字段的代码进行比较，我们会发现两者在初始化时都是相同的。这里没有功能差异，但是，对于getter来说，代码更小，更直接。原因是，由于C＃编译器负责生成代码（即带访问的返回字段），因此它将跳过一些验证/安全调用。出于性能原因，我们可能会说这对当前版本来说是一个优势，但请记住，我们在这里只能看到未经优化的non-jitted代码。实际上，JIT可以删除所有以前的样板文件并内联剩余的字段加载。
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考虑到这一点，我们可以在提高灵活性的同时变得更加简单吗？
属性表达式
C＃3的一个重要特性是引入了LINQ。有了它，就引入了一整套新的语言功能。其中一个很棒的特性是用于编写匿名函数的lambda语法（在C＃中，我们也可以将这些函数引用称为委托，而在例如C ++中它们被称为仿函数）。这种lambda语法一直是C＃7中的一个核心元素，使C＃对函数式编程（FP）中的模式更具功能性/友好性。
其中一个增强功能是C＃属性，现在可以使用“胖箭头”（即lambda语法）将其解析为表达式。
这可以看起来像下面的代码一样简单：
class Sample
{private readonly string _name = "Foo";public string Name => _name;
}我们也可以（ab）使用这种语法来提出更微不足道的东西，例如，public string Name => "Foo"在这种特殊情况下效果更好，但通常不一样或建议。
然而，在某些情况下，属性只是围绕某些其他功能（例如，延迟加载）的浅包装，这种语法可能是理想的。
Sample.get_Name:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldfld Sample._name
IL_0006: ret Sample..ctor:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldstr "Foo"
IL_0006: stfld Sample._name
IL_000B: ldarg.0
IL_000C: call System.Object..ctor
IL_0011: nop
IL_0012: ret请注意，MSIL看起来像在readonly属性情况下一样直接？我们谈到的额外验证是使用块语句给出的安全保证。现在我们只使用表达式并省略该块。这是事先不可能的，因此MSIL必须反映块，现在它可以更简单。
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如果我们想使用上面显示的表达式语法，但该属性还需要一个setter方法呢？
Get和Set表达式
幸运的是，C＃语言设计团队也考虑过这个案例。我们实际上可以使用标准属性（在C＃1.0中找到）和表达式语法的组合。
在实践中，这看起来如下：
class Sample
{private string _name = "Foo";public string Name{get => _name;set => _name = value;}
}修饰符也不是问题，并且在原始C＃规范中自然添加。MSIL没有给我们任何惊喜。
Sample.get_Name:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldfld Sample._name
IL_0006: ret Sample.set_Name:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldarg.1
IL_0002: stfld Sample._name
IL_0007: ret Sample..ctor:
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldstr "Foo"
IL_0006: stfld Sample._name
IL_000B: ldarg.0
IL_000C: call System.Object..ctor
IL_0011: nop
IL_0012: ret实际上，getter比原始版本更简单，甚至setter也从不在块语句中获益（4而不是5条指令）。
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结论
C＃的演变并没有停止在属性上。一旦将其作为一个更安全的约定添加到语言中，它们就演变为功能性的结构，公开字段，并使延迟加载这样的事情变得令人愉快。
原文地址：https://www.codeproject.com/Articles/1278754/Modernize-Your-Csharp-Code-Part-I-Properties
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