隨著軟件開(kāi)發(fā)行業(yè)的快速發(fā)展，編程語(yǔ)言和框架也在不斷迭代更新。.NET 8作為.NET平臺(tái)的重要版本，帶來(lái)了一系列令人矚目的新功能，這些功能不僅提升了開(kāi)發(fā)效率，還深刻地改變了開(kāi)發(fā)者的編碼方式。本文將深入探討.NET 8中7個(gè)具有代表性的新功能，以及它們?nèi)绾瓮苿?dòng)開(kāi)發(fā)范式的變革。

一、動(dòng)態(tài)配置文件引導(dǎo)優(yōu)化（PGO） 

功能介紹

在.NET 8中，默認(rèn)啟用了動(dòng)態(tài)配置文件引導(dǎo)優(yōu)化（PGO）。這是一種新的代碼生成器，它能夠收集應(yīng)用程序在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的執(zhí)行信息，然后根據(jù)這些信息對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)PGO，應(yīng)用程序的性能可提高高達(dá)20% 。

對(duì)開(kāi)發(fā)范式的變革

在以往的開(kāi)發(fā)中，開(kāi)發(fā)者通常只能基于經(jīng)驗(yàn)和通用的優(yōu)化策略來(lái)編寫(xiě)代碼，難以針對(duì)應(yīng)用程序的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行精準(zhǔn)優(yōu)化。而PGO的出現(xiàn)，使得開(kāi)發(fā)者可以將更多的精力放在業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)上，讓系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化。這改變了傳統(tǒng)的“先優(yōu)化代碼，再運(yùn)行程序”的開(kāi)發(fā)范式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋冗\(yùn)行程序，再根據(jù)運(yùn)行情況優(yōu)化代碼”。

示例代碼

在.NET 8項(xiàng)目中，無(wú)需額外配置，PGO默認(rèn)生效。例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算密集型方法：

public static int CalculateSum(int[] numbers)
{
    int sum = 0;
    foreach (int num in numbers)
    {
        sum += num;
    }
    return sum;
}

在啟用PGO的情況下，運(yùn)行該方法時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收集執(zhí)行信息，如哪些循環(huán)被頻繁執(zhí)行、哪些條件分支經(jīng)常被命中，然后在后續(xù)的代碼生成中對(duì)這些部分進(jìn)行優(yōu)化，提高執(zhí)行效率。

二、原生AOT（ Ahead - of - Time Compilation） 

功能介紹

原生AOT允許應(yīng)用程序在編譯時(shí)將代碼直接編譯成本地機(jī)器碼，而無(wú)需等待JIT（即時(shí)）編譯器在運(yùn)行時(shí)編譯代碼。這意味著應(yīng)用程序僅部署所需的代碼，無(wú)需部署JIT編譯器和IL代碼，并且可以在不允許使用JIT編譯器的受限環(huán)境中運(yùn)行。

對(duì)開(kāi)發(fā)范式的變革

傳統(tǒng)的JIT編譯方式，在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)需要一定的時(shí)間進(jìn)行代碼編譯，這在一些對(duì)啟動(dòng)速度要求極高的場(chǎng)景下是個(gè)明顯的短板。原生AOT的出現(xiàn)，使得開(kāi)發(fā)者可以將應(yīng)用程序提前編譯成本地機(jī)器碼，大大縮短了啟動(dòng)時(shí)間。同時(shí)，由于無(wú)需部署JIT編譯器和IL代碼，應(yīng)用程序的部署包也更加精簡(jiǎn)，這在容器化部署和資源受限的環(huán)境中尤為重要。開(kāi)發(fā)范式從依賴(lài)JIT編譯的“啟動(dòng)時(shí)編譯運(yùn)行”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬幾g后直接運(yùn)行”。

示例代碼

在.NET 8中，創(chuàng)建一個(gè)支持原生AOT的項(xiàng)目，只需在項(xiàng)目文件中進(jìn)行簡(jiǎn)單配置：

<PropertyGroup>
  <PublishAot>true</PublishAot>
</PropertyGroup>

然后使用dotnet publish命令發(fā)布項(xiàng)目，即可生成支持原生AOT的可執(zhí)行文件。

三、集合表達(dá)式的改進(jìn) 

功能介紹

C# 12在集合表達(dá)式方面進(jìn)行了改進(jìn)，使創(chuàng)建數(shù)組、跨度和其他集合類(lèi)型的語(yǔ)法更加簡(jiǎn)潔且富有表現(xiàn)力。不再需要針對(duì)不同場(chǎng)景使用不同的復(fù)雜語(yǔ)法來(lái)初始化集合。

對(duì)開(kāi)發(fā)范式的變革

以往開(kāi)發(fā)者在創(chuàng)建集合時(shí)，需要根據(jù)集合類(lèi)型和具體場(chǎng)景選擇合適的語(yǔ)法，這增加了編碼的復(fù)雜性和出錯(cuò)的概率?，F(xiàn)在統(tǒng)一、簡(jiǎn)潔的集合表達(dá)式語(yǔ)法，讓開(kāi)發(fā)者能夠更快速、準(zhǔn)確地創(chuàng)建集合，提高了開(kāi)發(fā)效率。編碼方式從關(guān)注復(fù)雜的集合初始化語(yǔ)法，轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼘?zhuān)注于集合的實(shí)際用途和業(yè)務(wù)邏輯。

示例代碼

在C# 12之前，創(chuàng)建一個(gè)整數(shù)列表可能需要這樣寫(xiě)：

List<int> numbers = new List<int>();
numbers.Add(1);
numbers.Add(2);
numbers.Add(3);

而在C# 12中，可以使用更簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法：

List<int> numbers = [1, 2, 3];

四、任何類(lèi)或結(jié)構(gòu)上的主構(gòu)造函數(shù) 

功能介紹

C# 12擴(kuò)展了主構(gòu)造函數(shù)，使其適用于所有類(lèi)和結(jié)構(gòu)，而不僅僅是記錄。主構(gòu)造函數(shù)允許在聲明類(lèi)時(shí)定義構(gòu)造函數(shù)參數(shù)，并且可以直接用于初始化成員字段或?qū)傩?，還能在實(shí)例成員中引用。

對(duì)開(kāi)發(fā)范式的變革

傳統(tǒng)上，開(kāi)發(fā)者在定義類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，需要編寫(xiě)大量的樣板代碼來(lái)初始化字段和屬性?，F(xiàn)在有了主構(gòu)造函數(shù)，代碼變得更加簡(jiǎn)潔和直觀。這促使開(kāi)發(fā)者在設(shè)計(jì)類(lèi)時(shí)，更加注重類(lèi)的核心屬性和行為，而不是構(gòu)造函數(shù)的繁瑣實(shí)現(xiàn)。開(kāi)發(fā)范式從編寫(xiě)冗長(zhǎng)的構(gòu)造函數(shù)代碼，轉(zhuǎn)變?yōu)楦?jiǎn)潔、高效的類(lèi)定義方式。

示例代碼

定義一個(gè)銀行賬戶類(lèi)，使用主構(gòu)造函數(shù)：

public class BankAccount(string accountId, string owner)
{
    public string AccountId { get; } = accountId;
    public string Owner { get; } = owner;

    public override string ToString() => $"AccountId: {accountId}, Owner: {owner}";
}

五、.NET Aspire 

功能介紹

.NET Aspire是一個(gè)用于使用.NET構(gòu)建彈性、可觀察和可配置的云原生應(yīng)用程序的堆棧。它包含一組針對(duì)云原生增強(qiáng)的精選組件，默認(rèn)集成了遙測(cè)、彈性、配置和運(yùn)行狀況檢查等功能。結(jié)合本地開(kāi)發(fā)人員體驗(yàn)，.NET Aspire可以輕松發(fā)現(xiàn)、獲取和配置云原生應(yīng)用程序的基本依賴(lài)項(xiàng)。

對(duì)開(kāi)發(fā)范式的變革

在云原生開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，以往開(kāi)發(fā)者需要手動(dòng)集成各種組件來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的彈性、可觀察性和配置管理。.NET Aspire的出現(xiàn)，提供了一站式的解決方案，大大簡(jiǎn)化了云原生應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程。開(kāi)發(fā)范式從分散地集成各種云原生組件，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂媒y(tǒng)一的框架來(lái)構(gòu)建云原生應(yīng)用。

示例代碼

使用.NET Aspire創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的云原生應(yīng)用，首先創(chuàng)建一個(gè)新的.NET Aspire項(xiàng)目：

dotnet new aspire -n MyAspireApp

然后在項(xiàng)目中，通過(guò)簡(jiǎn)單的配置即可使用各種云原生功能，例如配置應(yīng)用程序的健康檢查：

builder.Services.AddHealthChecks()
  .AddCheck("MyCustomHealthCheck", () => HealthCheckResult.Healthy());

六、人工智能集成 

功能介紹

.NET 8通過(guò).NET SDK中一流的開(kāi)箱即用AI功能以及與多種工具的無(wú)縫集成，使開(kāi)發(fā)者能夠輕松將人工智能融入.NET應(yīng)用程序。與眾多內(nèi)部和外部合作伙伴合作，如Azure OpenAI、Azure Cognitive Search等，確保.NET開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)各自的SDK訪問(wèn)各種AI模型、服務(wù)和平臺(tái)。開(kāi)源語(yǔ)義內(nèi)核SDK也簡(jiǎn)化了AI組件與新的和現(xiàn)有應(yīng)用程序的集成。

對(duì)開(kāi)發(fā)范式的變革

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，將AI融入應(yīng)用程序成為新的趨勢(shì)。.NET 8的AI集成功能，讓開(kāi)發(fā)者能夠更便捷地利用AI技術(shù)，為應(yīng)用程序添加智能特性。開(kāi)發(fā)范式從傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯開(kāi)發(fā)，擴(kuò)展到結(jié)合AI技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)更智能、更個(gè)性化的用戶體驗(yàn)。

示例代碼

使用Azure OpenAI服務(wù)在.NET應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的文本生成：

using Azure;
using Azure.AI.OpenAI;

class Program
{
    static async Task Main()
    {
        string apiKey = "your - api - key";
        string endpoint = "your - endpoint";
        var client = new OpenAIClient(new Uri(endpoint), new AzureKeyCredential(apiKey));

        var chatCompletionsOptions = new ChatCompletionsOptions()
        {
            Messages =
            {
                new ChatMessage(ChatRole.User, "寫(xiě)一首關(guān)于春天的詩(shī)")
            },
            Temperature = (float)0.7,
            MaxTokens = 1000
        };

        Response<ChatCompletions> response = await client.GetChatCompletionsAsync("gpt - 3.5 - turbo", chatCompletionsOptions);
        ChatCompletions completions = response.Value;
        Console.WriteLine(completions.Choices[0].Message.Content);
    }
}

七、Blazor的增強(qiáng) 

功能介紹

在.NET 8中，Blazor可以同時(shí)使用服務(wù)器和客戶端來(lái)處理所有Web UI需求，實(shí)現(xiàn)了全棧Web UI。通過(guò)多項(xiàng)新增強(qiáng)功能，專(zhuān)注于優(yōu)化頁(yè)面加載時(shí)間、可擴(kuò)展性和提升用戶體驗(yàn)。開(kāi)發(fā)人員現(xiàn)在可以在同一應(yīng)用程序中使用Blazor Server和Blazor WebAssembly，在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)將用戶從服務(wù)器轉(zhuǎn)移到客戶端。新的基于“JitErpreter”的運(yùn)行時(shí)和新的內(nèi)置組件，使.NET代碼在WebAssembly上的運(yùn)行速度顯著加快。

對(duì)開(kāi)發(fā)范式的變革

傳統(tǒng)的Web開(kāi)發(fā)中，前后端開(kāi)發(fā)往往是分離的，需要不同的技術(shù)棧和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。Blazor的增強(qiáng)，使得開(kāi)發(fā)者可以使用統(tǒng)一的.NET技術(shù)棧進(jìn)行全棧Web開(kāi)發(fā)，減少了技術(shù)棧的切換和溝通成本。同時(shí)，運(yùn)行時(shí)的優(yōu)化和自動(dòng)轉(zhuǎn)移功能，也讓開(kāi)發(fā)者能夠更專(zhuān)注于業(yè)務(wù)邏輯和用戶體驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)，而無(wú)需過(guò)多關(guān)注服務(wù)器和客戶端的切換細(xì)節(jié)。開(kāi)發(fā)范式從前后端分離開(kāi)發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)槿珬Ｒ惑w化開(kāi)發(fā)。

示例代碼

在.NET 8的Blazor應(yīng)用中，創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器組件：

@page "/counter"
<h1>Counter</h1>

<p>Current count: @currentCount</p>

<button @onclick="IncrementCount">Click me</button>

@code {
    private int currentCount = 0;

    private void IncrementCount()
    {
        currentCount++;
    }
}

八、總結(jié) 

.NET 8的這些新功能，從性能優(yōu)化、語(yǔ)法改進(jìn)、云原生開(kāi)發(fā)、人工智能集成到全棧Web開(kāi)發(fā)等多個(gè)方面，深刻地改變了開(kāi)發(fā)者的編碼方式和開(kāi)發(fā)范式。作為開(kāi)發(fā)者，我們需要緊跟技術(shù)發(fā)展的步伐，深入學(xué)習(xí)和掌握這些新功能，以提升開(kāi)發(fā)效率，打造更高效、智能的應(yīng)用程序。隨著.NET平臺(tái)的不斷發(fā)展，相信未來(lái)還會(huì)有更多令人期待的創(chuàng)新和變革，為軟件開(kāi)發(fā)行業(yè)帶來(lái)新的活力。