C# 8.0 两个有趣的新特性以及gRPC

vlambda
2020-01-15

C# 8.0 两个有趣的新特性以及gRPC

（给DotNet加星标，提升.Net技能）

转自：雨少主

zhuanlan.zhihu.com/p/63779162

关于C#语法特性的部分需要Visual Studio 2019支持。

关于.NET Core的部分需要安装.NET 3.0 Preview4，低版本或许也可以但我没实验。

如果要在最新版的VS2019中使用.NET 3.0，可能需要在选项 - 解决方案与项目- ASP.NET Core 中启用使用 .NET Core SDK 预览版选项。

C# 8.0新特性：可空的引用类型

static void Main(string[] args)
{
#nullable enable
    string a = null;
    string? b = null;
    var c = a.Length;
    var d = b.Length;
    var e = b!.Length;
#nullable disable
    string? f = null;
}

复制以上简单的代码到IDE就能展现这个特性的特点与用法：

IDE会对 a 赋值为 null 的操作进行警告，因为在约定中 a 不可为空，而 b 则不会警告，因为它可以为 null ；
IDE会对 a.Length 的访问进行警告，因为已经静态推断出 a 为 null 了；
IDE会对 b.Length 的访问进行警告，b 类型可能为空；
b!.Length 的访问操作不会被警告，因为这种形式的访问表示老子已经知道它可能为 null 了你闭嘴;
string? f =null 语句会被IDE警告，因为上面已经把可为空的引用类型特性关闭了。

另外此特性不止支持 enable 和 disable 选项，还支持 restore 还原之前的设置，以及通过 safeonly 或 warnings 设置“定制”启用警告的范围，具体可参照其详细说明。

我们可以发现这个特性的的实质其实是一个“柔性”断言，启用后IDE会对部分代码进行警告提示，督促我们进行处理，但也止于此了。它非常灵活，新项目启用此特性是值得的，但旧项目也没必要升级。

C# 8.0新特性：using 声明

这里可以直接看官网的例子：

static void WriteLinesToFile(IEnumerable<string> lines)
{
    using var file = new System.IO.StreamWriter("WriteLines2.txt");
    foreach (string line in lines)
    {
        // If the line doesn't contain the word 'Second', write the line to the file.
        if (!line.Contains("Second"))
        {
            file.WriteLine(line);
        }
    }
// file is disposed here
}

等价于：

static void WriteLinesToFile(IEnumerable<string> lines)
{
    using (var file = new System.IO.StreamWriter("WriteLines2.txt"))
    {
        foreach (string line in lines)
        {
            // If the line doesn't contain the word 'Second', write the line to the file.
            if (!line.Contains("Second"))
            {
                file.WriteLine(line);
            }
        }
    } // file is disposed here
}

也就是说使用 using 关键字修饰的变量声明，它在作用域结束后会自动释放。一开始我没明白这个有什么意义，今天和 @EanCuznaivy谈到某种情况，就是某些类型之所以会继承 IDispose 接口，可能是基于对语义或设计实现上的软需求，并非它一定需要调用 Dispose 方法才能够释放

（比如 ProcessModule Class (System.Diagnostics) ）。

在这种情况下，对于我这样的强迫症患者而言，明知道没必要，但也得不厌其烦地 try finally 或者 using{}。有了这个特性，在写类似的代码的时候，可以只多加几个字就让心情舒畅，是强迫症患者的福音。

另外在进行一些很常见的操作比如IO(Stream)、摘要计算(HashAlgorithm)时，可以少写一些代码。

ASP dot NET Core 3.0中的 gRPC 服务

.NET CORE使用gRPC服务需要用到两个Nuget包：

运行时：Google.Protobuf
支持套件：Grpc.Tools

对于客户端而言，还需要 Grpc.Core 包的支持。

Google.Protobuf 不必解释，Grpc.Core 是一系列客户端要用到的API，而 Grpc.Tools 的牛逼之处在于不用编译 *.proto 文件即可直接在C#中引用它……

对于.NET Core 2.1 或 2.2而言使用 gPRC 服务还需要手写微量代码(XXX.BindService方法)，而到了.NET CORE 3.0，引用 Grpc.AspNetCore.Server 包后即可直接以惯常的配置方式(AddXXX)直接使用此服务。

这里偷个懒，直接用 Visual Studio 2019+.NET CORE 3.0做示例。VS 2019中有 gRPC 服务器的模板，选择后直接会创建一个现成的新手示例。

我们一定会注意到 Startup 类中 ConfigureServices 方法的语句 services.AddGrpc() 。

这个是惯例，不用去管，重点看 Configure 方法里的代码片段：

app.UseRouting();
app.UseEndpoints(endpoints =>
{
    endpoints.MapGrpcService<GreeterService>();
});

此处和 WCF 的思想类似，将服务添加到路由终结点，让客户端连接。

然后可以看位于 Protos 文件夹下的 greet.proto 文件：

syntax = "proto3";

package Greet;

// The greeting service definition.
service Greeter {
  // Sends a greeting
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

// The request message containing the user's name.
message HelloRequest {
  string name = 1;
}

// The response message containing the greetings.
message HelloReply {
  string message = 1;
}

一个最简单的rpc服务器。

然后再看 Services 文件夹下的 GreeterService.cs 文件：

using System.Threading.Tasks;
using Greet;
using Grpc.Core;

namespace GrpcService
{
    public class GreeterService : Greeter.GreeterBase
    {
        public override Task<HelloReply> SayHello(HelloRequest request, ServerCallContext context)
        {
            return Task.FromResult(new HelloReply
            {
                Message =$"Hello { context.Method} " + request.Name
            });
        }
    }
}

代码的实现思路很好理解。我们可以注意到我们能够直接导入 Greet 命名空间，这是因为它已经被 Grpc.Tools 生成到了项目下 obj 文件夹的项目缓存中。

最后的一个重点在项目配置文件(*.csproj)中的 ItemGroup 节点:

<Protobuf Include="Protos\greet.proto" GrpcServices="Server" Generator="MSBuild:Compile" />

这就是在项目中引用proto文件的方法，具体细节详见官方说明：gRPC services with C# 。

然后我们可以创建个客户端尝试与服务端通讯，建立一个命令行程序，引用 Google.Protobuf、Grpc.Tools 以及 Grpc.Core 包，同时在项目配置文件中的 ItemGroup 节点中加入一句话：

<Protobuf Include="..\GrpcService\Protos\greet.proto" GrpcServices="Client" />

（我是在服务端项目同目录建立的客户端项目，所以路径直接这么写就OK)

然后我们可以直接写：

using System;
using System.Threading.Tasks;
using Greet;
using Grpc.Core;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static async Task Main(string[] args)
 {
            var channel = new Channel("localhost:50051", ChannelCredentials.Insecure);
            var client = new Greeter.GreeterClient(channel);
            var reply = await client.SayHelloAsync(
                                          new HelloRequest { Name = "GreeterClient" });
            Console.WriteLine("Greeting: " + reply.Message);
            await channel.ShutdownAsync();
            Console.WriteLine("Press any key to exit...");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

创建频道——创建连接——发送请求——关闭频道，简单易懂。我们着重看两点。

其一是 await channel.ShutdownAsync();：

在程序退出前，最好或者说必须关闭曾经创建过的频道。

另一个就是我们会注意到此处代码中的Greeter 类所公开的接口完全是面向客户端的。

而同理，上面服务器中的 Greeter 类公开的接口则是面向服务器的，这是受项目配置中 GrpcServices=Client|Server的影响，非常智能化……

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