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.NET项目升级手记:可为空引用

2020-04-14 18:25 926 查看

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c# 8引入了新特性:“可为空引用”(详情),这个功能个人觉得挺好的,能够非常明确的表现程序设计者的意图,编译器能够进行检查,尽最大可能减小NullReferenceException错误。

如果是新项目,那么上手很简单,一点点搭建起来,遇山开山,遇河渡河。但是对于我这种手头上的项目大多都是以前创建的情况,就要稍微做那边么一点操作了。

要看完整说明,请查看开头的那个链接。

准备

首先评估一下几个条件:

  1. 项目可以基于.NET CORE 3.0及以上编译。如果不行,那么就请直接右上角点×。
  2. 是不是大多数的变量都需要null引用?如果是的话,个人觉得不值得费劲了。

操作

以一个ASP.NET WEBAPI为例,项目修改前是能够正常编译无错误无警告的。

1. 启用Nullable(可为空引用类型)

Nullable默认是不启用的,需要做一些修改以启用。有两种方式:

  • 修改csproj文件,在ProperyGroup里面添加 enable 项。

对于比较小型的项目,可以直接修改,这样弹出来的警告或者错误会比较少,方便我们快速改正。

  • 使用编译器指令#nullable enable和#nullable restore进行修改。在代码段的开头enable,结尾处restore。

对于中大型项目,直接使用第一种方式进行修改会导致大量的警告,很容易一团糟;可以通过编译器指令对单文件或者单类进行修改操作,一点一点地修改。

2. 修改代码

我的项目使用第一种方法的的情况下有24个警告(编译后有67个),也不知道算多还是算少。

实体类

[DataContract]
[Table("recordinfo")]
public class RecordInfo : InfoBase
{
/// <summary>
/// 记录ID
/// </summary>
[DataMember]
[Key]
public string RecordNum { get; set; }
/// <summary>
/// 车辆RFID号码
/// </summary>
[DataMember]
public string CarID { get; set; }

RecordNum为主键,通过EF进行映射,结果也不会为null,所以声明应该保持原样即可。CarID不是主键,有可能是null,因此应当显式声明为string?,表示可以为空,删除警告。

编译器检查,RecordNum没有被初始化,我们的设计意图告诉编译器了,但是代码还没有保证这个不能为空,因此需要修改代码保证RecordNum不为空。

这里使用null包容运算符(!)来进行操作,提示编译器这个位置实际上不会为null。

//string的default为null,通过增加!告诉编译器,这块初始化的时候实际上是不为空的。
public string RecordNum { get; set; } = default!;

null包容运算符并不能确保不是null,如果可以使用代码确保不为null,那么使用代码会是更优选择。考虑如下代码:

//我经常使用String.IsNullOrWhiteSpace来进行检查,空文本对我的业务没有意义,因此适用。
public string RecordNum { get; set; } = "";

特别提示:
可为空引用类型检查是编译器的行为,它可以提供编译时检查,但是不提供运行时检查,如果使用外部代码调用,那么是否为空都可以进行赋值。

很明显,上面代码运行时也很难保证不是null,我们可以再改进一下。

public string RecordNum
{
get => recordNum;
set => recordNum = value ?? "";
}
private string recordNum = "";

官方推荐对POCO类使用构造函数保证不为空。

DataContext类

DataContext也是类似的,主要是DbSet对象的引用问题。

来自.NET Class Library

//BaseDirectory的返回是string?类型的
var baseDirectory = System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory;
//Path.Combine()不接受string?,提示错误。
var xmlPath = Path.Combine(baseDirectory, System.AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName + ".xml");

这是一个潜在的bug点,对于以上代码,很显然BaseDirectory的返回为null不符合我们的设计,我们可以进行如下改造。

var baseDirectory = System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory;
if (baseDirectory == null) throw new ArgumentNullException("baseDirectory");
var xmlPath = Path.Combine(baseDirectory, System.AppDomain.CurrentDomain.FriendlyName + ".xml");

泛型类

public class ReturnData<T>
{
//整个类型会提示Data未能初始化,ErrorMsg未能初始化。
public ReturnData(){ }
public ReturnData(T data) => Data = data;
public ReturnData(string error) => ErrorMsg = error;
/// <summary>
/// 页面数据
/// </summary>
public T Data { get; set; }
public string ErrorMsg { get; set; }
}

设计意图:Data与ErrorMsg不同时为空,也不同时有值。

基于设计,可以做如下修改。注意添加了class约束。

public class ReturnData<T>
where T: class
{
public ReturnData(){ }
public ReturnData(T data) => Data = data;
public ReturnData(string error) => ErrorMsg = error;
/// <summary>
/// 页面数据
/// </summary>
public T? Data { get; set; }
public string? ErrorMsg { get; set; }
}

其他例子

using ManageDataContext context = new ManageDataContext();
var props = contextType.GetProperty($"{namestring}s");
//props提示有可能为null
var dbset = (props.GetValue(context) as DbSet<T>);
//提示dbset可能为null
var res = await dbset.FindAsync(value);

可以调整为下面的形式:

using ManageDataContext context = new ManageDataContext();
var props = contextType.GetProperty($"{namestring}s");
//判断props可以解决问题。
if (props == null) throw new ArgumentNullException("Props");
var dbset = (props.GetValue(context) as DbSet<T>);
//判断dbset可以解决问题。
if (dbset == null) throw new ArgumentNullException("dbset");
var res = await dbset.FindAsync(value);

注意,将as替换为强制转换,并不能消除警告。

总结

最后消除了所有的警告,改造结束。

这个新的语言特性可以帮助我们发现一些潜在的bug点,帮助我们养成良好的编程习惯,也便于我们告诉其他人我们的设计意图。

编译器能帮我们做的工作,就没必要自己再费劲做了,懒的不行,我得歇会儿。

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