C# 9.0 新特性预览 - init-only 属性

前言

随着 .NET 5 发布日期的日益临近，其对应的 C# 新版本已确定为 C# 9.0，其中新增加的特性（或语法糖）也已基本锁定，本系列文章将向大家展示它们。

[C# 9.0 新特性预览 - 类型推导的 new]

[C# 9.0 新特性预览 - 空参数校验]

[C# 9.0 新特性预览 - 顶级语句]

[C# 9.0 新特性预览 - init-only 属性]

[C# 9.0 新特性预览 - Record 类型]

[C# 9.0 新特性预览 - 模式匹配的改善]

[C# 9.0 新特性预览 - 源代码生成器]

[C# 9.0 新特性预览 - 其他小的变化]

只初始化 setter (Init Only Setters)

这个特性允许创建只初始化（init only）的属性和索引器，使得 C# 中的不可变模型更加灵活。

背景

在此之前，我们创建实体类/POCO类/DTO类等等模型类的时候，都期望属性只读不允许从外部修改，会将属性的 setter 设为私有或者干脆不设置 setter，例如：

public class Person
{
    public string Name { get; private set; }
    // OR
    //public string Name { get; }
}

再添加一个拥有全部属性作为签名的构造方法：

...
public Person(string name)
{
    this.Name = name;
}
...

这样做虽然可以达到目的，但是带来了两个问题

1.假如属性增多，会带来工作量的成倍增加，以及不易维护

2.无法使用对象初始化器(object initializers)

var person = new Person
{
    Name = "Rwing" // Compile Error
};

在这个情况下，init 关键字应运而生了。

语法

语法很简单，只需要将属性中的 set 关键字替换为 init 即可：

public string Name { get; init; }

以上代码会被大致翻译为：

private readonly string _name;
public string Name
{
    get { return _name; }
    set { _name = value;}
}

可以看到，与 set 的区别是，init 会为背后的字段添加 readonly 关键字。

这样我们就可以去掉一堆属性的构造方法转而使用对象初始化器了，并且达到了不可变的目的。

var person = new Person
{
    Name = "Rwing"
};
// 初始化后无法再次修改
person.Name = "Foo"; // Error: Name is not settable

这一语法，有很多场景需要配合同样在 C# 9.0 中新增的 record 类型使用。

哪些情况下可以被设置

通过对象初始化器
通过 with 表达式
在自身或者派生类的构造方法中
在标记为 init 的属性中
在特性(attribute)类的命名参数属性中

以上场景不难理解，但是值得一提的是，只有 get 的属性是不可以派生类的构造方法中赋值的，但是 init 可以：

class Base
{
    public bool Foo { get; init; }
    public bool Bar { get; }
}
class Derived : Base
{
    Derived()
    {
        Foo = true;
        Bar = true; // ERROR
    }
}

此外有一种例外，在以上场景中的 lambda 或本地函数中，也不允许被设置，例如：

原因也很简单，lambda 或本地函数在编译后已经不在构造函数中了。

public class Class
{
    public string Property { get; init; }
    Class()
    {
        System.Action a = () =>
        {
            Property = null; // ERROR
        };
        local();
        void local()
        {
            Property = null; // ERROR
        }
    }
}

参考

[Proposal: Init Only Setters]

[InitOnlyMemberTests.cs]