C# 中的不可变类型和属性

Question

C# 中的不可变类型和不可变属性是什么意思？你能举个简单的例子吗？

Answer 1

不可变类型是其属性只能在初始化时设置的类型。一旦创建了对象，就无法再更改任何内容。不可变属性只是只读属性。

在以下示例中，ImmutableType 是一种不可变类型，具有一个属性 Test。测试是只读属性。它只能在构造时设置。

class ImmutableType
{
    private readonly string _test;
    public string Test
    {
        get { return _test; }
    }

    public ImmutableType(string test)
    {
        _test = test;
    }
}

另请参阅：维基百科文章和一些堆栈 关于该主题的溢出问题。

Answer 2

除了上面 @fretje 的答案之外，在 C#6 及更高版本中， 仅 getter 自动属性 现已实现，它允许不可变的自动属性，而不需要额外的显式 private readonly支持场。等效代码将缩写为：

class ImmutableType
{
    public string Test
    {
        get; // No Set at all, not even a private set.
    }

    public ImmutableType(string test)
    {
        Test = test; // The compiler understands this and initializes the backing field
    }
}

请注意，private set 仅提供对同一类内的属性更改的受限封装，因此并不是真正不可变的：

public string Test
{
    get;
    private set;  // Not immutable, since this is still mutable from within the class
}

有关不变性的更多信息< /strong>

正如其他人所说，不可变属性是一旦设置就无法更改的属性。 “唯一”值的设置是在构造期间完成的。

不可变类型是一种所有（外部可见）属性和字段都是不可变的类型 - 例如最初计划用于 C#7 的“Record”类型 （希望现在是 8） 将是一个不可变类型。不可变类型的其他示例是元组，以及所有匿名类。

在 C# 中，不可变字段应使用 readonly 关键字进行限定 - 这是由编译器强制执行的，以确保没有其他代码尝试更改构造函数之外的字段。

只要有可能，字段、变量和属性的不变性就被认为是良好的实践，因为这大大减少了错误的表面积（因为字段代表对象的状态，防止字段的更改会减少状态的数量）。

不变性的好处在多线程程序中尤其重要，其中两个或多个线程同时访问同一对象。由于多个并发读取线程可以安全地读取字段或属性的值，因此程序员无需担心与其他线程更改字段相关的线程安全问题（因为禁止更改属性）

一个常见的缺点在处理由多个组合对象组成的复杂对象时，不变性的一个重要原因是整个图需要“一次性”构建，这可能会导致代码混乱。这里的一个常见解决方案是使用构建器模式作为脚手架，它允许分步构建瞬态、可变的表示形式，然后在最后的 .Build() 步骤中获得最终的不可变对象。

Answer 3

弗雷耶是正确的。不可变类型最流行的示例是 C# 中的 string 对象。这就是 StringBuilder 存在的全部原因。

Answer 4

C# 中的不变性没有明确的定义：

• 它通常要求所有公共字段都是只读的，所有公共属性都具有 init setter 或不具有 setter。

• 它也可以将其扩展到私有成员（尽管通常使用可变私有成员来缓存值，即哈希码）

• 这也可能意味着所有成员本身都是不可变类型。否则，消费者仍然可以通过调用成员方法来修改对象

• 这也可能意味着当使用相同的参数调用时，所有方法总是返回相同的输出。特别是不可变的 GetHashCode() 意味着该对象可以安全地用作字典等中的键

一个更强大且通常更有用的概念是 - 'Data' 是一个不可变类型，它也具有值语义（通常通过继承 IEquatable）

以下是​​满足上述所有要求的“数据”类型的示例：（

record MyData(int age, DateTime JoinDate);

请参阅项目 F 了解有关数据类型如何有用的更多信息）