认识 record 和位置语法

1. 数据传递的问题

假设我们有个学校的应用，要在不同模块之间传递学生的信息：名字、出生年份、班级。一般咋搞？

我们通常会写个 class，像这样：

public class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int YearOfBirth { get; set; }
    public string Class { get; set; }
}

看着挺正常。但这种写法有几个坑：

• 要比较两个学生是不是一样，默认只会比对象引用。也就是说，两个字段都一样但对象不同的学生——不相等！
• class 创建后还能被改，这有时候会出 bug（尤其是对象已经被别的地方用的时候）；
• 一堆“模板”代码：构造函数、比较方法、复制（克隆）方法，ToString 等等。

你可能已经猜到了：C# 可以帮我们省掉这些麻烦！隆重介绍——record。

2. record 是啥？

record 是 C# 里专门为存数据设计的一种特殊类型。record 有两个核心特性：

1. 不可变性（immutability）： record 类型的对象默认是不可变的，也就是说属性值只能在创建时设定，之后不能改（准确说，set 是私有的）。当然你也可以声明可变的 record，但默认是不可变的。
2. 值比较： 如果两个 record 对象所有字段的值都一样，它们就被认为是相等的（== 和 .Equals() 的行为不一样了！）。

其实 record 就是用来在应用层之间传递数据的神器（比如从数据库到 controller，从 controller 到 view 等等）。

3. record 的语法

最简单的写法——位置语法

如果只是想传一组值，可以用一行代码声明类型：

public record Student(string Name, int YearOfBirth, string Class);

底层发生了啥？编译器会自动帮你生成：

• 只读的自动属性（set 是私有的）；
• 带所有参数的构造函数；
• 比较和复制方法；
• 超好用的 ToString，输出格式很友好！

怎么用位置 record

来，咱们在学校应用里用下这个新类型：

var student1 = new Student("伊万", 2008, "8A");
var student2 = new Student("玛丽亚", 2008, "8B");

访问属性和以前一样（只是不能改）：

Console.WriteLine($"{student1.Name}, {student1.YearOfBirth}, {student1.Class}");

试图创建后改属性

student1.Name = "彼得"; // 报错！属性是只读的。

如果你把上面那行取消注释，编译器立马就会报错：只读属性不能赋值。

自动生成的 ToString 长这样

Console.WriteLine(student1); // 输出：Student { Name = 伊万, YearOfBirth = 2008, Class = 8A }

不用手动格式化也很清楚！

4. record 对象的比较

提醒一下：如果用传统 class 创建两个内容一样的对象，它们还是不相等的：

var a = new Student("伊万", 2008, "8A");
var b = new Student("伊万", 2008, "8A");

Console.WriteLine(a == b); // 对于 class：false

但如果 Student 是 record，比较就和你想的一样了：

public record Student(string Name, int YearOfBirth, string Class);

var a = new Student("伊万", 2008, "8A");
var b = new Student("伊万", 2008, "8A");

Console.WriteLine(a == b); // 对于 record：true!

也就是说，两个字段一样的 record 就算是内存里两个对象，也会被认为是相等的。

5. record 的底层实现

很多同学会惊讶，record 编译器帮我们做了多少事。来对比下，如果用 class 手写要写多少代码，record 又帮我们省了多少。

手写的传统 class

public class Student
{
    public string Name { get; }
    public int YearOfBirth { get; }
    public string Class { get; }

    public Student(string name, int yearOfBirth, string @class)
    {
        Name = name;
        YearOfBirth = yearOfBirth;
        Class = @class; // 指向自己的 class
    }

    public override bool Equals(object? obj)
    {
        if (obj is not Student other) return false;
        return Name == other.Name && YearOfBirth == other.YearOfBirth && Class == other.Class;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return HashCode.Combine(Name, YearOfBirth, Class);
    }

    public override string ToString()
    {
        return $"Student {{ Name = {Name}, YearOfBirth = {YearOfBirth}, Class = {Class} }}";
    }
}

难怪程序员都快神经质了——同样的代码要写十遍！

record——一行搞定

public record Student(string Name, int YearOfBirth, string Class);

6. record 和不可变性：能干啥，不能干啥

record 默认属性只读，这能帮你避免一堆 bug。但如果你非要（比如对接很老的 API），也能声明可变的 record：

public record MutableStudent
{
    public string Name { get; set; }
    public int YearOfBirth { get; set; }
    public string Class { get; set; }
}

现在这些字段可以改了，但你会失去一部分优势（比如安全性）。

7. record 的解构

因为位置语法很像 tuple，所以 record 也能很方便地解构：

var student = new Student("伊万", 2008, "8A");

var (name, year, className) = student;

Console.WriteLine($"{name} - {year}, {className}"); // 伊万 - 2008, 8A

编译器会为每个位置 record 自动生成 Deconstruct 方法，这让你用 LINQ、switch 模式啥的都很爽。

8. record 是 class 还是 struct？

默认情况下 record 是引用类型，和 class 一样。也就是说，引用类型的所有特性（堆上存储、引用复制等）都适用。

如果你想要值类型（value type），C# 也有办法——可以写成这样：

public record struct Point(int X, int Y);

但传递数据时基本都用经典的 record，也就是引用类型。关于 record struct 的细节——下节课再聊 :P

class、struct、record 对比

9. 特点和常见错误

很多新手用 record 会搞混。有的人以为改了一个 record 对象的字段，另一个也会变（像 class 的引用复制）。不会！ 还有，写 with 的时候，记住总是创建副本，不会改原对象。record 超适合需要数据纯净、可预测的业务逻辑。

对了，如果你用 init 而不是 set 声明字段，这些字段也只能在创建时或者用 with 赋值，之后就不能改了。