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程序设计课程概览C#欢迎参加程序设计课程!本课程将带领您探索编程语言的精彩世界,从基C#C#础语法到高级应用,全面掌握这门强大的编程语言在接下来的课程中,我们将系统地学习语言的各个方面,包括变量、流程控C#制、面向对象编程、异常处理等核心概念,同时探索实际项目开发中的关键技术和最佳实践无论您是编程新手还是希望扩展技能的开发者,本课程都将为您提供扎实的C#编程基础和实用的开发技能让我们一起踏上这段学习之旅!课程目标与学习成果掌握编程基础应用面向对象编程范式1C#2学习语言的基本概念和语法规则,包括变量、数据类型、运算深入理解面向对象编程的核心概念,如类、对象、封装、继承和C#符、表达式和流程控制等关键要素,建立坚实的编程基础多态,并能够在实际项目中灵活应用这些概念解决问题开发实用应用程序培养编程思维和解决问题能力34通过掌握窗体应用、网站开发和数据库访问通过编程实践和项目开发,培养逻辑思维和问题分析能力,提高Windows ASP.NET等技能,能够独立设计和实现实用的应用程序,满足实际需求解决复杂编程问题的能力和开发效率语言简介C#起源与发展特点与优势语言由微软的团队于年开发,作是一种强类型、面向对象、组件化的编程语言,具有简洁现代C#Anders Hejlsberg2000C#为框架的一部分首次发布它的设计目标是成为一种简单、的语法特点它结合了的强大功能和的易用性,同时消.NET C++Java现代、通用且面向对象的编程语言除了它们的一些复杂性经过多年发展,已经从最初的版本发展到当前的版本,的主要优势包括完全面向对象、类型安全、自动内存管理C#C#
10.0C#每个新版本都引入了重要的语言特性和改进,使编程更加高效和(垃圾回收)、丰富的标准库、跨平台能力(通过).NET Core简洁以及与技术栈的无缝集成Microsoft框架概述.NET应用程序用户开发的各类应用1框架类库FCL2预构建的类和组件公共语言运行时CLR3管理内存、执行代码操作系统4Windows/Linux/macOS框架是一个由微软开发的软件开发平台,为和其他语言提供了运行环境和开发工具它主要由两个核心部分组成公共语言运行时和框架.NET C#.NET CLR类库FCL是框架的执行引擎,负责管理代码的执行、提供内存管理和垃圾回收、执行安全检查等基础服务是一个全面的、面向对象的可重用类型集合,CLR.NET FCL为开发者提供了访问系统功能的标准化方式开发环境搭建下载1Visual Studio访问微软官方网站,下载社区版或其他visualstudio.microsoft.com Visual Studio版本安装时,确保选择桌面开发和和开发工作负载.NETASP.NET Web安装配置2按照安装向导的指示完成安装过程首次启动时,可能需要登录Visual Studio账户并选择开发设置和主题这一步将根据您的偏好配置环境Microsoft IDE创建第一个项目3C#启动后,点击创建新项目,在项目类型列表中选择控制台应用Visual Studio.NET或窗体应用,指定项目名称和位置,然后点击创建按钮完成项目Core Windows创建编写并运行代码4在文件中编写简单的代码,如经典的程序按键或Program.cs C#Hello WorldF5点击工具栏上的启动按钮编译并运行程序,验证开发环境是否正确设置程序结构C#命名空间类Namespace Class命名空间是中用于组织和分类类是中最基本的代码单元,它C#C#代码的方式,类似于文件系统中封装了数据和行为一个程序C#的文件夹通过命名空间,可以通常由多个类组成,每个类负责避免命名冲突并提高代码的可管特定的功能使用关键字class理性使用关键字定义,例如namespace publicclass定义,例如namespace Program{...}MyApplication{...}方法Main方法是控制台应用程序的入口点,程序从这里开始执行每个Main C#C#应用程序必须包含一个方法,它可以接受命令行参数并返回值例如Mainstatic voidMainstring[]args{...}基本语法规则标识符关键字注释标识符是用来命名变量、方法、类等程序元素的关键字是语言中预定义的保留字,具有特殊注释用于解释代码,提高可读性支持三种C#C#名称标识符必须以字母或下划线开头,后含义,不能用作标识符有约个关键字,注释方式单行注释、多行注释和C#C#77///**/跟字母、数字或下划线区分大小写,所以如、、、等如果必须使用文档注释文档注释可用于生成文档,C#class ifwhile public///API和是不同的标识符关键字作为标识符,可以在前面加上符号,如对于团队协作和代码维护非常有价值myVariable MyVariable@@class数据类型概览引用类型2存储对象引用,数据在堆上值类型1直接包含数据,存储在栈上指针类型存储内存地址,仅在不安全代码中使用3是一种强类型语言,每个变量和常量都有一个明确的数据类型数据类型定义了数据的特性,如内存大小、可能的值范围和允许的操作C#值类型包括简单类型(如整数类型、浮点类型、布尔类型、字符类型)、枚举类型和结构类型值类型的变量直接包含数据,当赋值给另一个变量时,会复制值引用类型包括类类型、接口类型、委托类型和数组类型引用类型的变量存储对数据(对象)的引用,而不是数据本身当赋值给另一个变量时,只复制引用,两个变量指向同一个对象变量与常量变量的声明与初始化变量的作用域常量变量是用于存储数据的命名存储位置在变量的作用域决定了变量在程序中的可见常量是在程序执行期间不能改变的固定值中,必须先声明变量的数据类型和名性和生命周期中有几种主要的作用它们使用关键字声明,并且必须在C#C#const称,然后才能使用它变量声明的基本语域声明时初始化例如const doublePI法是数据类型变量名例如int age;=
3.14159;块作用域变量仅在定义它的代码块•(花括号内)可见常量提高了程序的可读性和可维护性,对变量声明后可以立即初始化,也可以在之于那些在程序中不应该改变的值(如数学方法作用域变量在整个方法内可见•后的代码中赋值初始化的方式有常数),应该使用常量而不是变量int或张三(使用age=25;var name=;类作用域成员变量在整个类内可见•时编译器会自动推断类型)var基本数据类型类型关键字大小范围整数类型位到sbyte8-128127位到byte80255位到short16-3276832767位到ushort16065535位到int32-2^312^31-1位到uint3202^32-1位到long64-2^632^63-1位到ulong6402^64-1浮点类型float32位±
1.5×10^-45到±
3.4×10^38double64位±
5.0×10^-324到±
1.7×10^308decimal128位±
1.0×10^-28到±
7.9×10^28布尔类型位或bool8true false字符类型位字符char16Unicode提供了丰富的基本数据类型,每种类型都有其特定的用途和范围选择适当的数据类型对于优化内存使用和保证数据完整性非常重要例如,对C#于不会超过的非负整数,使用类型比更高效;而对于需要高精度的金融计算,应使用而不是或255byte intdecimal floatdouble类型转换隐式转换显式转换(强制类使用转换方法型转换)当从一个类型转换到另提供了几种转换方法,C#一个类型不会导致数据当转换可能导致数据丢如类的方法Convert丢失时,允许隐式转失或精度降低时,需要(如C#换这种转换自动进行,进行显式转换显式转、Convert.ToInt32不需要特殊语法例如,换使用强制类型转换语等)Convert.ToString将类型变量赋值给法类型表达式例和方法(如intParse类型变量时,由于如,将类型转换、long doubleint.Parse的范围大于,所为类型等)long int intint x=double.Parse以可以安全地进行隐式这这些方法适用于字符串intdoubleValue;转换可能导致小数部分丢失和其他类型之间的转换,提供了额外的错误处理和格式控制运算符算术运算符1用于执行基本的数学运算包括加、减、乘、除、取模(求余数)、+-*/%递增和递减例如或(将的值增加)++--int sum=a+b;x++;x1比较运算符2用于比较两个值,返回布尔结果(或)包括等于、不等于、大true false==!=于、小于、大于等于和小于等于例如==ifage=18{...}逻辑运算符3用于组合布尔表达式包括与、或和非这些运算符常用于条件语句中||!例如ifisStudentage30{...}位运算符4用于操作整数的二进制位包括与、或、异或、左移和右移这|^些运算符主要用于低级编程和优化例如int result=xy|z;表达式与语句语句块语句语句块是由花括号包围的一组语句,作为一表达式{}语句是程序执行的最小独立单元,以分号结个单元执行它们用于将多个语句组合在一起,;表达式是由操作数和运算符组成的代码结构,束语句类型包括声明语句()、常见于方法体和控制流结构中例如intx=5;if计算后会产生一个值简单表达式如字面量赋值语句()、调用语句x=y+z;condition{statement1;statement2;}(如、)和变量名;复杂表达式如算()、控制流语5hello Console.WriteLineHello;术表达式()、逻辑表达式(句(、、等)和空语句a+b*c xy iffor while;)和方法调用yz()CalculateTotalprice,tax流程控制条件语句语句if语句是最基本的条件语句,用于根据布尔表达式的值(真或假)来执行不同if的代码块基本语法为条件语句块if{}语句if-else语句扩展了语句,提供了当条件为假时执行的替代代码块语法为if-else if条件语句块语句块if{1}else{2}语句if-else if-else通过添加子句,可以测试多个条件语法为条件语句块else ifif1{1}条件语句块语句块else if2{2}...else{n}语句switch语句提供了一种基于单个表达式的值选择多个代码块之一执行的方法switch它特别适合处理多种离散值情况基本语法为表达式值switch{case1:语句块值语句块默认语句块1;break;case2:2;break;...default:;break;}流程控制循环语句循环1for循环提供了一种紧凑的方式来迭代固定次数它包含三个部分初始化、条件和迭代表达式for语法初始化条件迭代循环体例如for;;{}for inti=0;i10;i++{Console.WriteLinei;}循环2while循环在条件为真时重复执行代码块它首先检查条件,如果为真,则执行循环体,然后再while次检查条件语法条件循环体例如while{}while count0{Process;count--;}循环3do-while循环与循环类似,但它保证循环体至少执行一次,因为条件检查在循环体之后do-while while语法循环体条件例如do{}while;do{userInput=GetInput;}while!IsValiduserInput;循环4foreach循环专为遍历集合设计,自动处理索引和边界检查它使代码更简洁、更不易出错语foreach法类型变量集合循环体例如foreachin{}foreach string name in names{Console.WriteLinename;}跳转语句语句语句语句break continuereturn语句用于立即退语句用于跳过语句用于从方法break continuereturn出当前循环或语循环当前迭代中剩余的中退出并返回一个值switch句当遇到语句代码,直接进入下一次(如果方法有返回类break时,程序将跳过循环或迭代在循环处理数据型)当执行到return语句中剩余的代时,可以使用语句时,方法立即结束,switch continue码,继续执行循环或跳过不符合条件的项,控制权返回给调用者之后的代码例而不必使用嵌套的语在复杂方法中,可以使switch if如,在查找特定元素时,句,使代码更简洁例用多个语句作为return找到后可以使用如,跳过偶数不同的退出点,根据不break if退出循环,避免不必要同条件返回不同结果num%2==0的迭代continue;数组一维数组多维数组交错数组一维数组是最简单的数组类型,由一系列连多维数组有多个维度,如矩阵(二维)或立交错数组是数组的数组,其中每个子数组续的元素组成声明和初始化方式方体(三维)声明二维数组可以有不同的长度声明int[]int[,]int[][]或或然后初始numbers=new int
[5];int[]matrix=new int[3,4];int[,]jaggedArray=new int
[3][];通过索化每个子数组numbers={1,2,3,4,5};matrix={{1,2},{3,4},{5,6}};jaggedArray
[0]=new引访问元素(第一个元素)通过多个索引访问元素这种灵活性使交错数组非常适合numbers
[0]matrix[1,0]int
[4];(第二行第一列)表示不规则数据结构字符串处理字符串基础在中,字符串是表示文本的引用类型,是一系列字符的不可变序列创建字符串C#string Unicode张三或(创建个字符的字符串)stringname=;string message=new stringA,10;10A常用字符串操作提供了丰富的字符串操作方法,如属性(获取长度)、(查找子字符串)、C#Length IndexOf(提取子字符串)、(大小写转换)、(移除首尾空白)、Substring ToUpper/ToLower Trim(替换字符或子字符串)和(分割字符串)Replace Split字符串连接连接字符串的方法包括使用运算符、方法和字符串插值(变量)对于复杂的+String.Concat${}字符串构建,特别是在循环中,应使用类以提高性能StringBuilder类StringBuilder类(在命名空间中)专为高效处理字符串修改而设计与不同,StringBuilder System.Text string是可变的,这意味着可以在不创建新对象的情况下修改内容主要方法包括、StringBuilder Append、和Insert RemoveReplace方法方法定义参数传递方法调用方法是执行特定任务的代码块,它是类或结支持三种主要的参数传递方式方法调用通过方法名和适当的参数列表进行C#构的成员方法定义包括返回类型、名称、根据方法所属的类和调用位置,可能需要指值参数(默认)实参的值被复制给形参,•参数列表和方法体基本语法定对象引用或类名例如对形参的修改不影响实参实例方法引用参数(关键字)传递变量的引••ref访问修饰符返回类型方法名参数列表用,对形参的修改会影响实参myObject.MethodNamearguments;{//方法体•输出参数(out关键字)类似ref,但不静态方法要求在调用前初始化,用于从方法返回多•return返回值;//如果有返回值个值ClassName.MethodNameargument}s;当前类的方法•MethodNamearguments;例如public intAddint a,int b{return a+b;}方法重载重载概念实现方式示例应用方法重载是面向对象编程中的一项重要特性,创建重载方法只需在同一个类中定义多个同方法重载的典型例子是提供同一操作的多种它允许同一个类中定义多个同名但参数列表名但参数列表不同的方法编译器在编译时变体,如不同格式的方法或接受不Print不同的方法重载的方法必须有不同的参数会根据调用时提供的参数类型和数量来确定同参数组合的构造函数例如,一个Add列表(参数数量或参数类型不同),仅返回应调用哪个重载版本这种机制称为静态方法可以有接受两个整数的版本、三个整数类型不同不足以构成重载绑定或早期绑定的版本和两个双精度数的版本递归递归定义递归原理递归是一种解决问题的方法,其中函数调用递归的工作原理基于分而治之策略将复自身来解决更小规模的相同问题每个递归杂问题分解为更简单的子问题,解决子问题,解决方案都包含一个或多个基本情况(终止然后合并结果每次递归调用都会创建方法条件)和递归情况基本情况提供了简单输的新实例,拥有自己的局部变量和参数值,12入的直接答案,防止无限递归这些实例在调用栈中累积递归的优缺点经典递归问题递归的优点是使代码更简洁、更易理解,特常见的递归问题包括计算阶乘、斐波那契数43别是对于那些自然具有递归结构的问题缺列、汉诺塔问题、树遍历、图搜索等例如,点是可能导致栈溢出(对于深度递归)和重计算的阶乘()可以定义为如果nn!n=0复计算(可通过记忆化技术解决)有时,或,则;否则,这n=1n!=1n!=n*n-1!递归解决方案可以转换为更高效的迭代实现自然转化为递归算法面向对象编程概述多态以多种形式表现类的方法和属性1继承2子类获得父类的特性和行为封装3将数据和操作数据的方法绑定在一起类与对象4类是对象的蓝图,对象是类的实例面向对象编程是一种编程范式,它使用对象这一概念来组织和结构化代码是一种完全面向对象的编程语言,它实现了的所有基本原则OOPC#OOP封装是将数据(属性)和行为(方法)打包到一个单元(类)中,并对外部世界隐藏内部实现细节继承允许创建新类(派生类)来扩展现有类(基类)的功能,促进代码重用多态使对象能够以多种形式存在,允许以统一的方式处理不同类的对象类的定义类的基本结构成员变量(字段)类是中面向对象编程的基本单元,它作为对象的蓝图或模成员变量(也称为字段)是类中定义的变量,用于存储对象C#板类的定义使用关键字,后跟类名和一对花括号,花的状态或数据它们可以有不同的访问修饰符(如、class private括号内包含类的成员(字段、属性、方法等)基本语法)和可选的修饰符(如、)例如public staticreadonly[访问修饰符]class类名{private int_id;//类成员public stringname;}private static int_counter=0;成员方法成员方法定义了类的行为或操作,它们可以访问和修改对象的状态方法声明包括访问修饰符、返回类型、名称、参数列表和方法体例如public voidDisplayInfo{Console.WriteLine$ID:{_id},Name:{name};}public intCalculateValueint factor{return_id*factor;}构造函数与析构函数默认构造函数默认构造函数是没有参数的构造函数,如果类没有定义任何构造函数,编译器会自动提供一个公共的无参数构造函数这个隐式构造函数仅初始化字段为其默认值(如、、等)0null false如果定义了任何构造函数,则不会自动生成默认构造函数参数化构造函数参数化构造函数接受一个或多个参数,用于在创建对象时设置其初始状态通过定义多个构造函数(构造函数重载),可以提供创建对象的不同方式构造函数可以调用其他构造函数(使用关键字)以避免代码重复this静态构造函数静态构造函数用于初始化类的静态成员,它在类首次加载时自动调用,而不是在创建对象时静态构造函数没有访问修饰符,不接受参数,也不能被直接调用每个类只能有一个静态构造函数析构函数析构函数(也称为终结器)用于在对象被垃圾收集前执行清理操作,特别是释放非托管资源它使用类名的语法定义,不接受参数,也没有访问修饰符由于垃圾收集的不确定性,不应~依赖析构函数进行关键清理,而应实现接口IDisposable属性属性概述读写属性只读只写属性自动实现的属性/属性是中的特殊成员,它提读写属性具有和访问器,只提供访问器的属性是只读引入了自动实现的属性,C#get setget C#
3.0供了一种灵活的机制来读取、写允许读取和修改值访问器的,只能读取但不能修改;只提简化了不需要额外逻辑的属性定get入或计算私有字段的值属性看返回属性值,访问器设置新供访问器的属性是只写的,义编译器会自动生成一个私有set set起来像字段,但实际上是方法的值通常,属性会封装一个私有只能设置但不能读取只读属性字段和简单的访问器语法更简语法糖它们结合了字段的访问字段,并在访问器中添加验证或通常用于公开不应修改的值,而洁语法和方法的灵活性,使代码更转换逻辑例如只写属性较少见,通常用于需要简洁、更易维护特殊处理的输入public stringNameprivate string_name;{get;set;}public stringName publicint Age{get;{private set;}//公共get{return读取,私有设置_name;}set{_name=value;}}静态成员静态变量静态方法静态类静态变量(字段)是属于类而不是类静态方法也属于类而非实例,因此可静态类是只包含静态成员的类,不能的实例的变量类的所有实例共享这以直接通过类名调用,而不需要创建被实例化它通常用作相关功能的容一变量,适合存储应用于所有对象的对象静态方法不能访问实例成员器,如或System.Math共享数据静态变量在程序启动时创(因为它们不与特定实例关联),只类静态类使用System.Console建,程序结束时销毁例如,可以使能访问其他静态成员它们通常用于关键字标记,不能包含实例构static用静态字段跟踪创建的对象数量不依赖对象状态的功能,如数学运算造函数或字段,也不能被继承它们或工具功能提供了组织工具方法的好方法staticintobjectCount=0;静态构造函数静态构造函数用于初始化类的静态成员它在类首次使用前自动调用,且只调用一次静态构造函数没有访问修饰符,不接受参数,也不能直接调用它为设置静态环境提供了一个集中的地方,如加载配置或初始化静态资源继承基类(父类)1提供基本功能派生类(子类)2扩展基类功能多层继承3形成类层次结构继承是面向对象编程的核心概念之一,它允许一个类(派生类)获取另一个类(基类)的特性和行为通过继承,可以创建新类,复用现有代码,并构建类的层次结构支持单继承,即一个类只能直接继承自一个基类C#在中,使用冒号()表示继承关系所有类隐式继承自类,它提供了一些基本功能,如C#:class DerivedClass:BaseClass{...}C#System.Object、和方法Equals GetHashCodeToString继承带来的主要优势包括代码重用(避免重复编写相同代码)、建立类型层次结构(反映现实世界关系)和支持多态性(通过方法重写)派生类可以添加新的成员,也可以重写或隐藏基类成员多态性多态性概念虚方法与重写12多态性是面向对象编程的核心原则之一,允许以统一的方式处理不同类虚方法是基类中声明的,可以在派生类中重写的方法在基类中使用型的对象在中,多态性主要通过方法重写和接口实现来实现它关键字定义方法,在派生类中使用关键字重写该方法C#virtual override使代码更灵活、更可扩展,因为可以编写处理基类对象的代码,而这些通过这种机制,可以调用基类对象引用的方法,但实际执行的是引用对代码也能适用于所有派生类对象象的实际类型中定义的方法抽象类和抽象方法方法重写与方法隐藏34抽象类是不能被实例化的基类,它作为派生类的模板抽象类可以包含方法重写(使用关键字)和方法隐藏(使用关键字)看override new抽象方法(只有声明没有实现的方法)和普通方法派生类必须实现所起来相似,但行为不同重写方法参与多态调度,基类引用调用派生类有抽象方法,除非派生类本身也是抽象类抽象类通常用于定义共享行中的实现;而隐藏方法不参与多态,调用哪个版本取决于引用变量的声为的框架,同时强制派生类实现某些特定行为明类型,而不是对象的实际类型接口接口定义接口实现接口是一种特殊的引用类型,它只定义成员的签名而不提供实现类或结构可以实现一个或多个接口实现接口时,类必须提供接口接口使用关键字定义,可以包含方法、属性、事件和索引中所有成员的实现使用冒号语法表示接口实现interface class MyClass:器的声明接口不能包含字段或构造函数,也不能提供任何实现如果类已经有基类,则基类名出现在接口列表之前例IInterface例如如public interfaceIShape publicclass Circle:IShape{{double CalculateArea;public doubleRadius{get;set;}double CalculatePerimeter;string GetShapeName;public doubleCalculateArea}{return Math.PI*Radius*Radius;}public doubleCalculatePerimeter{return2*Math.PI*Radius;}public stringGetShapeName{return Circle;}}接口的优势接口提供了实现多重继承的一种方式(不支持类的多重继承)它们促进了松散耦合,因为代码可以依赖于接口而不是具体类型,从而提高C#了灵活性和可测试性接口也是策略模式等设计模式的基础,允许在运行时切换行为实现异常处理尝试执行代码捕获并处理异常1块包含可能引发异常的代码块响应特定类型的异常try catch2程序继续执行清理资源4异常处理后程序恢复正常流程3块确保资源释放finally异常处理是中处理运行时错误的机制,它允许程序检测错误条件并优雅地从错误中恢复异常是由于程序逻辑错误、外部条件(如文件不存在)或系统错误而产生的问C#题使用结构处理异常块包含可能引发异常的代码;块捕获并处理特定类型的异常;块包含无论是否发生异常都要执行的清理代码,C#try-catch-finally trycatch finally通常用于释放资源可以有多个块处理不同类型的异常,异常处理遵循特例先于一般的原则catch除了处理异常,还允许使用语句引发异常,可以创建和抛出预定义或自定义的异常类型自定义异常通常继承自类或其派生类,并添加特定于应用程C#throw Exception序的信息泛型泛型概念泛型是中的一种强大特性,允许定义类型参数化的类、接口、方法和委托它们提供了代C#码重用和类型安全的方式,无需为每种数据类型创建单独的实现泛型通过将类型指定为参数,延迟到使用时才确定具体类型泛型类和接口泛型类和接口使用尖括号表示类型参数例如,是一个可以存储任何类型对象的泛型集合List类声明泛型类使用时必须指定具体类型class MyGenericClass{...}var myInts=new MyGenericClass;泛型方法泛型方法在非泛型类中也可以定义,它在返回类型前使用声明类型参数例如public T调用泛型方法时,可以显式指定类型参数GenericMethodT param{...},或让编译器从参数推断类型GenericMethod123;GenericMethodabc;泛型约束泛型约束限制了可用作类型参数的类型集合,使我们能够对泛型类型执行更多操作常见约束包括(引用类型)、(值类型)、(有无参构造函数)、特定基类或接口class structnew例如classMyClasswhere T:IComparable,new{...}集合ArrayList ListTDictionaryTKey,TValue是一个动态数组,可以存储任何是的泛型版本,位于是一个泛型键ArrayList ListTArrayList DictionaryTKey,TValue类型的对象它位于命命名空间中值对集合,也位于System.Collections System.Collections.Generic名空间中,是早期版本的集合类型它提供了强类型集合,提高了类型安全性并命名空间中.NET System.Collections.Generic它的主要优点是灵活性,缺点是不是类型安消除了装箱拆箱操作它支持多种操作,它基于哈希表实现,提供了快速查找和访问/全的(可以混合存储不同类型的对象),并如添加、移除、搜索和排序元素基于键的值键必须唯一,且不能为,ListT null且在存储值类型时涉及装箱拆箱操作,影是最常用的集合类型之一,适用于大多数需而值可以重复或为它适用于需要通过/null响性能要动态数组的场景唯一标识符快速访问数据的场景基础LINQ概述查询语法方法语法LINQ(语言集成查询)是引入的一查询语法类似于,使用关键字如方法语法使用扩展方法链式调用,通常LINQ C#
3.0LINQ SQL LINQ项技术,它使查询和转换数据成为语言的
一、、等基本语法示例更简洁同样的查询可以写成from whereselect部分提供了一种统一的方式来查询不LINQ同数据源,如对象集合、文档、关系数XML var query=from itemin var query=collection据库和各种服务它结合了查询的Web SQLcollection.Whereitem=item.Property表达能力和的类型安全和智能感知C#where item.Propertyvalue value.OrderByitem=item.Nameorderby item.Name.Selectitem=newselect new{item.ID,{item.ID,item.Name};item.Name};这种语法直观易读,特别适合复杂查询和多表连接操作方法语法更灵活,支持查询语法没有直接关键字的操作,如、等GroupJoin Aggregate委托与事件委托定义委托是一种引用类型,它表示对具有特定参数列表和返回类型的方法的引用委托可以看作是类型安全的函数指针,允许将方法作为参数传递或在变量中存储方法引用委托使用关键字定义,例如delegatepublic delegatevoid MessageHandlerstringmessage;委托使用使用委托需要创建委托实例,并将方法赋值给它方法的签名必须与委托的签名匹配可以将多个方法组合到一个委托实例中(多播委托),顺序调用例如MessageHandler handler=new或简写为MessageHandlerShowMessage;MessageHandler handler=ShowMessage;事件事件是基于委托的一种特殊成员,它实现了观察者设计模式事件限制了委托的操作,只允许事件所在的类触发事件,而外部类只能订阅或取消订阅事件使用关键字声明,例如event publiceventMessageHandler MessageReceived;事件的发布与订阅发布事件的类(事件拥有者)定义并触发事件,订阅者注册方法来响应事件订阅使用运算符,取消订+=阅使用运算符触发事件时,所有注册的处理方法都会被调用这种松散耦合的机制是和异步编程-=GUI的基础匿名方法与表达式Lambda匿名方法匿名方法是引入的特性,允许内联定义方法而无需单独声明匿名方法使用关C#
2.0delegate键字,后跟参数列表和方法体例如button.Click+=delegateobject sender,EventArgs e{MessageBox.ShowButton clicked!;};表达式Lambda表达式是引入的,比匿名方法更简洁的方式来创建匿名函数表Lambda C#
3.0Lambda达式使用运算符(读作)分隔参数列表和表达式体例如=goes tobutton.Click+=sender,e=MessageBox.ShowButton clicked!;表达式与语句Lambda Lambda表达式由单个表达式组成,隐式返回表达式的值(计算平方)Lambda x=x*x语句使用花括号包含多个语句(同样计Lambda x={int y=x*x;return y;}算平方,但使用中间变量)捕获变量与闭包表达式可以访问定义它的外部方法中的局部变量或参数(捕获变量)这种Lambda行为称为闭包当捕获变量时,变量的生命周期会延长,直到所有引用它的Lambda都被垃圾回收这是函数式编程的强大特性,但也可能导致细微的内存泄漏Lambda文件操作文件读取1提供多种读取文件的方法,位于命名空间常用类包括(提供静态方法)和C#System.IO File(提供更细粒度的控制)简单读取整个文件FileStream stringcontent=逐行读取对于大文件,File.ReadAllTextfilePath;string[]lines=File.ReadAllLinesfilePath;应使用流式读取以避免内存问题文件写入2写入文件同样有多种方法将字符串写入文件将字符串数组File.WriteAllTextfilePath,content;写入文件(每行一个字符串)追加内容到现有文件File.WriteAllLinesfilePath,lines;对于增量写入,可以使用类File.AppendAllTextfilePath,newContent;StreamWriter二进制文件操作3对于二进制文件,可以使用和类这些类提供了读写原始数据类型(如、BinaryReader BinaryWriterint、等)的方法例如,使用写入整数double boolBinaryWriter usingBinaryWriter writer=newBinaryWriterFile.OpenfilePath,FileMode.Create{writer.Write42;}目录操作4和类提供了创建、移动、删除和枚举目录的功能创建目录Directory DirectoryInfo获取目录中的文件Directory.CreateDirectorypath;string[]files=Directory.GetFilespath;检查目录是否存在递归遍历目录树时,需要小心处理权限和bool exists=Directory.Existspath;深度问题序列化与反序列化二进制序列化序列化序列化XML JSON二进制序列化将对象转换为字节序列,通序列化将对象转换为格式,可序列化将对象转换为格式,XML XMLJSON JSON常产生最紧凑的结果,适合本地存储或高读性好,适合跨平台数据交换使用它比更简洁,是现代的标XML Web API性能场景使用类类准格式提供了多种序列化选BinaryFormatter XmlSerializer.NET JSON((命名空间)项旧的、较新的System.Xml.Serialization JavaScriptSerializer实现序列化只处理公共属性和字段,(包)和最System.Runtime.Serialization.Forma XMLJson.NET Newtonsoft.Json命名空间)实现注可以通过特性控制序列化行为例如,新的(tters.Binary System.Text.Json.NET Core意不推荐使用特性可以排除属性,)性能更好,.NET5+[XmlIgnore]
3.0+System.Text.Json,因为它存在安全风可以自定但功能可能不如丰富BinaryFormatter[XmlElementNewName]Json.NET险替代方案包括使用或义元素名称MessagePack等第三方库ProtoBuf自定义序列化如果默认序列化行为不满足需求,可以实现接口来自定义序列化过程ISerializable这需要实现方法和特殊GetObjectData的序列化构造函数另一种方法是使用序列化回调,如、[OnSerializing]、和[OnSerialized][OnDeserializing]特性来标记在序列化过[OnDeserialized]程的不同阶段调用的方法多线程编程基础线程基础类Thread ThreadPool线程是程序执行的最小单位,一个程序可类是中传统的线程创建机制提供了一组可重用的工作线Thread.NET ThreadPool以同时运行多个线程在中,使用类创建和启动线程的基本步程,避免了频繁创建和销毁线程的开销C#Thread命名空间提供了线程骤适合执行短小的任务,它自System.Threading ThreadPool相关的类和功能每个程序至少有一动管理线程数量,平衡系统资源C#•定义线程要执行的方法(线程入口点)个线程(主线程),可以创建额外的线程来执行并行任务使用的典型方式是通过•创建实例,传入ThreadPoolThread ThreadStart多线程编程的主要目的是提高应用程序的方法将工作项排队或委托QueueUserWorkItemParameterizedThreadStart响应性和性能,特别是在执行操作或I/O ThreadPool.QueueUserWorkItemsta复杂计算时然而,多线程也带来了复杂te=Console.WriteLineHello from•调用方法启动线程thread.Start性,如线程同步、死锁和竞态条件等问题thread pool;例如Thread t=new Thread=Console.WriteLineHello fromthread;t.Start;异步编程异步编程模型异步编程允许程序在等待操作完成时继续执行其他工作,而不是阻塞当前线程这在密集型应用(如I/O网络请求、文件操作)和应用中特别有用,可以保持界面响应性提供了多种异步编程模式,最现UI C#代的是基于的异步模式Task类Task类表示异步操作,它是异步编程的基础可以表示无返回值的操作,而表示有返Task.NET TaskTaskT回值的操作创建任务有多种方式、或直接使用构造函数任Task.Run TaskFactory.StartNew务可以被等待、取消、链接和组合,提供了丰富的控制选项和关键字async await引入的和关键字极大简化了异步编程标记方法为异步,允许在其中使用C#
5.0async awaitasync暂停方法执行,直到等待的任务完成,同时释放当前线程去做其他工作这种模式使异步await await代码读起来像同步代码,大大降低了复杂性异步实践编写异步代码的最佳实践包括使用避免上下文切换开销;正确处理异常(异步ConfigureAwaitfalse方法中的异常被封装在返回的中);合理使用取消令牌()支持操作取消;避Task CancellationToken免混合同步和异步代码(防止死锁);以及异步方法命名约定(通常以后缀结尾)Async反射反射概念类型信息检查和访问成员反射是中的一项强大功能,允许获取类型信息是反射的基础操作可通过对象,可以获取类型的成员.NET Type程序在运行时检查自身的结构(类型、以通过运算符(用于编译时已(字段、属性、方法等)信息常用typeof属性、方法等)并进行操作它可以知类型)或对象的方法方法包括、GetType GetFields查看程序集中的类型信息、动态创建(用于运行时确定类型)获取对、等Type GetPropertiesGetMethods对象、调用方法和访问属性,甚至可象对象提供了丰富的信息,如默认情况下,这些方法只返回公共成Type以访问私有成员反射位于类型名称、命名空间、基类、接口、员,传入可以修改行为BindingFlags命名空间中,主成员等例如获取成员后,可以调用方法如System.Reflection Type t=Invoke要用于需要动态行为的场景或或访问属性如typeofstring;Typet=obj.GetType;GetValue/SetValue动态创建对象反射允许在运行时动态创建对象,而无需在编译时知道确切的类型主要方法包括(通过Activator.CreateInstance类型创建实例)和Type.GetConstructor.Invoke(调用特定构造函数)这种动态行为是插件系统、序列化框架和依赖注入容器的基础特性()Attributes特性概念1特性()是一种声明性标记,用于将元数据关联到程序元素(如类、方法、属性等)特Attributes性不影响程序执行,而是提供额外信息,可在运行时通过反射检索它们在声明元素前以方括号语法使用特性可以接受参数,形式类似于构造函数调用[AttributeName]内置特性2和框架提供了许多内置特性,用于各种目的常见例子包括(标记不推荐使用C#.NET[Obsolete]的元素)、(标记可序列化类)、(用于调用非托管代码)、[Serializable][DllImport](标记服务方法)和等验证特性(用于数据验证)[WebMethod]Web[Required]/[Range]自定义特性3自定义特性通过继承类创建,通常以作为名称后缀(虽然使用时可以System.Attribute Attribute省略)特性类可以包含字段、属性和构造函数,但通常不包含方法可以使用元[AttributeUsage]特性限制特性的使用,如限制应用目标(类、方法等)和是否允许多次使用检索和使用特性4通过反射可以在运行时检索和使用特性主要方法包括(获取应用于元素的GetCustomAttributes所有特性)和(检查是否应用了特定特性)特性广泛用于框架和库中,如IsDefined ASP.NET(路由、验证)、(数据映射)和单元测试框架(测试方法标记)MVC Entity Framework窗体应用程序Windows窗体设计基础常用控件布局管理窗体()是创建基窗体提供了丰富的内置控件,用于构有效的布局管理对于创建响应调整大小和不同Windows WindowsForms Windows于桌面应用程序的传统框架它使用建用户界面常用控件包括(按钮)、显示设置的界面至关重要窗体提供Windows ButtonWindows事件驱动的编程模型,提供了丰富的用户界面(标签)、(文本框)、了几种布局方法锚定()和停靠Label TextBox1Anchor控件和设计器支持在中,可以(复选框)、(单选()属性控制控件如何调整大小和位置;Visual StudioCheckBox RadioButtonDock使用可视化设计器拖放控件,然后编写代码处按钮)、(组合框)、控件创建行列结构;ComboBox ListBox2TableLayoutPanel3理控件事件和设置属性每个窗体都是(列表框)、(数据表格)、控件实现流式布局;Form DataGridViewFlowLayoutPanel4类的实例,表示一个窗口(菜单)、(工具栏)控件创建可调整的面板MenuStrip ToolStripSplitContainer和(选项卡控件)等TabControl事件驱动编程事件触发用户操作启动对应的事件处理程序2触发界面控件的事件1处理逻辑执行相应的业务逻辑35等待下一操作状态更新准备响应下一用户操作4更新和应用程序状态UI事件驱动编程是应用程序开发的核心模式,它基于事件(如用户点击、键盘输入、数据变化等)和处理这些事件的代码在窗体和其他框架中,GUI Windows.NET GUI这种模式通过事件和委托实现事件处理的基本流程很简单首先,为控件的事件注册处理方法(通过设计器或代码);然后,当用户与控件交互时,相应的事件被触发;最后,注册的处理方法执行,实现期望的功能这种响应式方法与传统的顺序执行程序不同,应用程序大部分时间等待并响应事件有效的事件驱动编程需要注意几点保持线程响应(长时间操作应使用异步方法);正确管理事件订阅(避免内存泄漏);以及实现合适的错误处理(确保异常不会导UI致应用程序崩溃)数据绑定数据绑定概念数据绑定是一种将数据源与元素连接的技术,它自动同步两者之间的数据,减少手动代码在UI窗体中,数据绑定通过类和组件实现数据绑定可以是单向的(数据Windows BindingBindingSource源到)或双向的(变化在两个方向传播)UI简单数据绑定简单数据绑定连接单个控件属性与数据源的单个值例如,将的属性绑定到对象的TextBox TextPerson属性这可以通过集合实现Name Control.DataBindings textBox.DataBindings.AddText,简单绑定适用于表单显示和编辑单个对象的属性person,Name;复杂数据绑定复杂数据绑定连接列表控件(如、)与集合数据源整个集合被绑定到控件,DataGridView ListBox控件可以显示、选择和编辑集合中的项目这通常使用组件作为中介BindingSourcebindingSource.DataSource=personList;dataGridView.DataSource=bindingSource;数据源数据绑定可以使用多种数据源,包括简单对象或对象集合(如);和ListT DataSetDataTable(表示关系数据);实现或接口的集合;以及实现接口的IList IBindingListINotifyPropertyChanged对象(支持属性变化通知)数据源的选择取决于应用程序的需求和数据结构数据访问ADO.NET概述ADO.NET是框架中用于数据访问的技术集,它提供了连接到数据库、执行命令和管理数据的组件ADO.NET.NET架构包含两个主要部分连接组件(用于连接和执行命令)和断开组件(如,用于本地缓存和ADO.NET DataSet操作数据)它支持多种数据源,包括、、等SQL ServerOracle MySQL连接数据库连接数据库是使用的第一步,通过对象实现每种数据库都有特定的连接类,如ADO.NET Connection()、()等连接需要一个连接字符串,指定数据库服SqlConnection SQLServer OracleConnectionOracle务器、认证信息和其他选项建立连接后,应及时关闭以释放资源,最好使用语句自动处理using执行命令SQL执行命令通过对象完成,如命令可以是语句或存储过程根据命令类型,可SQL CommandSqlCommand SQL以使用不同的执行方法(用于、、等不返回数据的命令)、ExecuteNonQuery INSERTUPDATE DELETE(返回单个值)或(返回可读取多行数据的)ExecuteScalar ExecuteReaderDataReader参数化查询参数化查询是避免注入攻击的关键技术不直接拼接字符串,而是使用带参数的命令,如SQL SQLcmd.CommandText=SELECT*FROM UsersWHERE Username=@Username;这样,输入值被安全处理,不会被解释为cmd.Parameters.AddWithValue@Username,username;SQL代码简介Entity Framework概念1ORM对象关系映射是一种编程技术,将面向对象编程语言中的对象与关系数据库中的数据关联起来ORM它消除了手写大量和数据访问代码的需要,允许开发者使用面向对象的方式与数据库交互SQL Entity是提供的框架,它简化了数据访问层的开发FrameworkEF MicrosoftORM核心功能2Entity Framework提供了多种强大功能实体与表的映射(将类映射到数据库表);查询转换(将查询转换为EF C#LINQ);变更跟踪(跟踪对象状态变化);标识解析(管理对象标识);延迟加载(按需加载相关数SQL据);并发解决(处理多用户更新冲突);以及事务支持(确保数据一致性)版本3Entity Framework有几个主要版本经典(及以前,基于)和(跨平台重写版,支EF EFEF
6.NET FrameworkEF Core持)更轻量,性能更好,但在早期版本中缺少一些传统的功能选.NET Core/.NET5+EF CoreEF择版本应考虑项目需求、目标平台和性能要求代码优先方法4代码优先是的一种开发方法,从类开始设计数据模型,然后从这些类生成数据库它强调领域模型,EF C#适合领域驱动设计开发流程通常包括定义实体类和;配置映射(通过或特DbContext FluentAPI性);使用迁移管理数据库变化;以及通过上下文类执行数据操作LINQ to SQL概述数据模型查询操作LINQ toSQL是提供的一个轻量级的数据模型由实体类和的查询使用标准语法,可以LINQ toSQL MicrosoftLINQ toSQL LINQ toSQLLINQ框架,专门用于数据库它是组成每个实体类对应一个数据库是查询表达式形式或方法链形式例如ORM SQLServer DataContext语言集成查询技术的一部分,允许使用表,类的属性映射到表的列可以使用特性(如LINQ或编写类似的查询,这些查询、)或工具配置C#VB.NET SQL[Table][Column]SQL Metalvarquery=from cin db.Customers在运行时转换为实际的语句映射SQLLINQto wherec.City==北京比更简单、更轻量,但SQL EntityFramework selectc;是核心组件,表示数据库连接和跟DataContext功能也更有限踪实体变化它提供了查询、插入、更新和删除varquery2=db.Customers尽管现在更受欢迎且功能更数据的方法,以及事务支持通常EntityFrameworkDataContext.Wherec=c.City==丰富,但对于简单的为每个数据库操作会话创建一个新实例LINQtoSQL SQLServer北京应用程序仍然是一个可行的选择,特别是当性能.OrderByc=c.Name;和简单性是首要考虑因素时查询延迟执行,直到遍历结果或调用、ToList等方法这允许构建和组合查询,而不立First即执行SQL简介ASP.NET CoreMVC模式控制器视图MVC(模型视图控制器)是一种架构控制器是应用程序的核心,负责处视图负责生成用户界面,通常是MVC--MVC HTML模式,将应用程序分为三个主要组件模理请求、与模型交互,并选择要返使用视图引HTTP ASP.NET CoreMVC Razor型(数据和业务逻辑)、视图(用户界面)回的视图控制器是继承自基擎,它结合了和代码Controller HTMLC#Razor和控制器(处理请求和响应)这种分离类的普通类,其公共方法(称为操作文件()可以包含标记、条件逻C#.cshtml提高了代码的可维护性、可测试性和团队)对应于不同的请求端点操作方法可辑、循环和表达式视图通常接收一个模协作能力在中,以返回各种结果类型,如型对象,包含要显示的数据布局页面ASP.NET CoreMVC ViewResult每个请求都被路由到特定控制器的操作方(渲染视图)、(返回)()定义了共享的页面JsonResult JSON_Layout.cshtml法,该方法处理请求并返回结果或(重定向到其他结构,而部分视图允许重用组件RedirectResult UI)URL模型模型表示应用程序的数据和业务逻辑在中,模型可以是简单的数据传输对MVC象()、复杂的业务实体或视图模DTO型(专门为视图定制的类)模型通常包含验证逻辑(使用数据注解如[Required]或自定义验证器),确保数据符合业务规则控制器将模型传递给视图或从客户端接收模型数据开发Web API设计RESTful API是一种基于协议的设计风格,它使用方法(、、、RESTful APIHTTP APIHTTP GETPOST PUT等)表示操作类型,表示资源,状态码表示操作结果良好的设计遵DELETE URL HTTP RESTfulAPI循一些原则使用名词而非动词的;使用适当的方法;无状态通信;返回合适的状态码;以及URLHTTP版本化API控制器与路由在中,控制器继承自类(不包含视图支持的轻量版ASP.NET CoreWeb APIControllerBase)通常使用特性标记,并在类中配置路由控制器方法(操作)Controller[ApiController]Startup映射到端点,并使用特性如、等指定方法路由可以使用特性路由或传API[HttpGet][HttpPost]HTTP统路由定义模式URL数据格式通常使用或作为数据交换格式,因其简洁和兼容性而更受欢迎Web APIJSON XMLJSON JavaScript内置支持内容协商,可以根据客户端请求的头自动选择格式默认情况下,响应ASP.NET CoreAccept被序列化为,但可以配置为支持多种格式特性可以明确指定JSON`[Producesapplication/json]`响应格式安全性安全通常涉及认证(确认用户身份)和授权(确定用户权限)提供多种认证WebAPIASP.NET Core方案,如令牌、和授权可以通过特性和基于角色或策JWT OAuth
2.0OpenID Connect[Authorize]略的授权来实现其他安全考虑包括(跨源资源共享)、防止(跨站请求伪造)和输入验证CORS CSRF单元测试单元测试基础框架模拟与隔离MSTest单元测试是测试代码最小可测试单元(通常是方法)是的单元测试框架,与模拟()是创建依赖组件假版本的技术,MSTest MicrosoftVisual Mocking的过程,通过将单元与其依赖隔离,验证其行为符紧密集成使用创建测试项目,然使测试能专注于目标代码而不是其依赖常用Studio MSTest合预期好的单元测试应遵循原则后编写测试类(标记为)和测试方法的模拟框架包括、和FIRST Fast[TestClass].NET MoqNSubstitute(快速执行)、(独立运行)、(标记为)其他有用的特性包括这些框架允许创建接口或抽象类的Independent[TestMethod]FakeItEasy(可重复结果)、(每个测试前运行)、模拟实现,指定方法的预期行为和返回值,以及验Repeatable Self-validating[TestInitialize](自我验证)和(及时编写,最好在实现(每个测试后运行)、证方法是否按预期被调用依赖注入设计模式使模Timely[TestCleanup]代码前)和(类级别的设拟更容易实现[ClassInitialize][ClassCleanup]置和清理),以及和[DataTestMethod](用于参数化测试)[DataRow]设计模式简介创建型模式结构型模式处理对象创建机制,增加灵活性和代码重用关注类和对象的组合,形成更大的结构常见包括单例模式(确保一个类只有一个实例)、模式包括适配器(使不兼容接口协同工作)、工厂方法(定义创建对象的接口,但让子类决装饰器(动态添加责任到对象)、代理(控制定实例化哪个类)、抽象工厂(创建相关对象对对象的访问)、组合(将对象组合成树结12族)、建造者(分步骤构造复杂对象)和原型构)、外观(为子系统提供统一接口)和桥接(通过复制现有对象创建新对象)(将抽象与实现分离)中的应用C#行为型模式和框架广泛使用设计模式例如,单C#.NET关注对象间的通信和责任分配包括观察者例模式用于创建共享资源;工厂模式用于对象(定义对象间的一对多依赖)、策略(定义一43创建;观察者模式用于事件处理(事件和委托系列算法,使它们可互换)、命令(将请求封机制);策略模式用于提供可互换的算法;装装为对象)、模板方法(定义算法骨架,允许饰器模式用于流类(如子类重定义特定步骤)和状态(允许对象在内)理解这StreamReader/StreamWriter部状态改变时改变行为)些模式有助于编写更好的代码C#代码重构识别代码气味1检测需要改进的代码区域选择重构技术2确定适合问题的重构方法小步骤改进3逐步应用重构,保持功能完整验证正确性4通过测试确保行为不变代码重构是改变软件内部结构而不改变其外部行为的过程,目的是提高代码质量、可读性和可维护性重构不是修复错误或添加功能,而是使代码更清晰、更简单,以便将来更容易理解和修改常见的重构技术包括提取方法(从复杂方法中分离代码块)、重命名变量和方法(使名称更具描述性)、移动方法或字段(将功能移至更合适的类)、提取类(将相关功能组织到新类中)、以及替换条件逻辑为多态(使用面向对象替代复杂条件)有效的重构应遵循一些原则小步骤进行(每次只做一小部分改变);频繁测试(确保不破坏功能);代码审查(获取反馈);并使用支持重构的工具(如的重构功能)Visual Studio重构是持续改进过程的一部分,不应视为一次性任务性能优化性能分析与测量1性能优化的第一步是确定瓶颈过早优化是万恶之源,应该基于实际测量而不是猜测进行优化提供了多种性能分析工具,如性能分析器(测量和内存使用)、.NET Visual Studio CPU(深入分析堆和)和(监控生产环境)建立性能基准和目标也PerfView GCApplication Insights很重要内存管理优化2虽然有垃圾收集器,但了解内存管理仍然重要减少不必要的对象创建,特别是在循环中;使用.NET对象池重用对象;注意装箱拆箱操作(如将值类型转换为);合理使用集合类型(如/object ListT比更高效);以及正确管理资源,避免内存泄漏ArrayList IDisposable算法与数据结构3选择合适的算法和数据结构是性能优化的基础评估时间复杂度()对理解算法扩展性至关重Big-O要例如,哈希表()提供接近的查找,而列表()的查找是DictionaryK,V O1ListT On同样,了解不同集合类型的适用场景和权衡也很关键和并发优化4I/O操作通常是瓶颈,使用异步编程()可以显著提高响应性对于密集型任务,I/O async/await CPU可以使用并行处理(如或)分散工作负载然而,并发编程需要小心处Parallel.For/ForEach PLINQ理,避免竞态条件、死锁和过度线程切换缓存也是减少和计算开销的有效策略I/O安全编程输入验证认证与授权加密与数据保护输入验证是防御多种安全威胁的第一认证验证用户身份,授权控制用户可加密保护敏感数据,即使在被未授权道防线所有来自用户、文件或网络以执行的操作提供了多种认证访问时也无法理解提供了多种.NET.NET的输入都应验证其格式、长度、范围机制,如(用户加密工具对称加密(如,同一ASP.NET IdentityAES和类型使用白名单(允许已知安全管理系统)、令牌(用于)密钥加解密);非对称加密(如,JWT APIRSA的输入)而不是黑名单(拒绝已知危和认证授权可以基于角色使用公钥私钥对);哈希函数(如Windows/险的输入)方法更安全在应用(用户属于特定组)或基于声明(基,单向转换,用于存储密Web SHA256中,防止(跨站脚本)攻击需要于用户属性的更细粒度控制)始终码);以及数据保护(提供简化XSS API对输出进行编码,防止注遵循最小权限原则,只授予完成任务的加密接口)永远不要实现自己的HTML SQL入需要使用参数化查询所需的最小权限加密算法,应使用经过验证的库安全编码实践安全编程需要在整个开发周期保持警惕一些关键实践包括安全代码审查(寻找漏洞);使用静态分析工具(自动检测安全问题);保持库和框架更新(修复已知漏洞);安全默认设置(默认禁用危险功能);以及深度防御(多层安全控制,不依赖单一保护措施)调试技巧断点使用断点是调试的基础工具,它告诉调试器在特定代码行暂停执行提供了多种高级断点功能条件断VisualStudio点(只在特定条件下触发);命中计数断点(在触发指定次数后暂停);过滤断点(基于线程或进程);以及数ID据断点(当变量值改变时触发)断点可以导出和共享,便于团队协作调试复杂问题调试器窗口提供多种调试窗口,显示程序的不同方面局部变量窗口(显示当前范围内的变量);监视窗口VisualStudio(监视表达式的值);调用堆栈窗口(显示方法调用序列);即时窗口(执行代码片段并查看结果);以及断点窗口(管理所有断点)熟悉这些工具可以大大提高调试效率高级调试技术除了基本技术,还有一些高级方法编辑并继续(在不重启程序的情况下修改代码);跨线程调试(调试多线程应用);远程调试(调试在其他机器上运行的应用);内存转储分析(检查崩溃的应用状态);以及生产环境调试(使用带符号的发布版调试)日志记录日志记录是调试的有力补充,特别是对于难以复现的问题或生产环境问题提供多种日志框架,如内置的.NET、和有效的日志应包含足够的上下文(如时间戳、严重性、调用堆Microsoft.Extensions.Logging SerilogNLog栈)但避免记录敏感信息配置不同环境的不同日志级别也很重要版本控制基础中的团队协作Git VisualStudio Git是当今最流行的分布式版本控制系统,它跟提供了与集成的工具,简化支持多种协作模式常见的工作流包括功Git VisualStudio GitGit踪项目文件的变化,允许多人协作的核心了版本控制操作可以通过或能分支工作流(为每个功能创建单独分支);Git TeamExplorer概念包括存储库(,项目的所有较新版本的窗口访问主要功能(使用主分支、开发分支和功能分支repository GitChanges Gitflow文件和历史);提交(,保存的工作包括克隆存储库、创建和切换分支、暂存和的结构化方法);和拉取请求(提交代码更改commit快照);分支(,独立的开发线);以提交更改、推送和拉取更改、解决合并冲突、供审查后再合并)良好的协作实践包括频branch及合并(,将一个分支的更改整合到另以及查看历史和差异这种集成使开发人员无繁提交小型更改;写清晰的提交消息;定期从merge一个分支)基本工作流程包括修改文件、暂需离开就能管理代码版本远程分支拉取;以及在合并前进行代码审查IDE存更改和提交更改持续集成与部署概念1CI/CD持续集成是将代码频繁集成到共享存储库的实践,每次集成都通过自动构建和测试验证持续部署CI是自动将通过验证的代码部署到生产环境或暂存环境这些实践缩短了反馈循环,降低了集成问题风CD险,并使软件交付更可靠和频繁服务与工具2CI市场上有多种工具和服务流行选项包括(的端到端解决方案);CI/CD AzureDevOps Microsoft(集成在中的工作流自动化);(灵活的开源自动化服务器);GitHub ActionsGitHub Jenkins(的服务器);和(云原生平台)选择取决于团队需求、现有TeamCity JetBrainsCI CircleCICI/CD工具集和偏好自动化构建3自动化构建是的核心组件,它将源代码转换为可部署的产品项目通常使用或较新的CI.NET MSBuild构建工具构建过程包括还原依赖项、编译代码、运行单元测试、执行代码分析,以及打包dotnet CLI结果构建定义通常存储在配置文件中,如或,确保构建过程可重复且一致YAML JSON自动化测试4自动化测试在管道中充当质量关卡有效的测试策略包括多层测试单元测试(验证独立组件)、CI/CD集成测试(检查组件协作)、和端到端测试(验证整个系统)系统通常配置为在测试失败时停止管道,CI防止有缺陷的代码继续前进测试报告和代码覆盖率分析提供额外洞察新特性概览C#在近几个版本中引入了许多令人兴奋的新功能,使语言更加强大和表达(随发布)的主要特性包括可空引用类型(帮助防止引用异常);默认接口方法;范围和索引;以及异步流C#C#
8.
0.NET Core
3.0null()IAsyncEnumerableT(随发布)引入了更多革新记录类型(用于不可变数据模型);初始化器属性模式(简化对象创建);顶级语句(无需方法的更简洁程序);模式匹配增强;以及目标类型新表达式C#
9.
0.NET5Main(随发布)继续改进全局指令;文件作用域命名空间;记录结构;参数空检查;表达式改进;以及常量插值字符串这些新特性使代码更简洁、更安全、更易于编写和维护C#
10.
0.NET6using Lambda学习资源推荐学习编程有丰富的资源可供选择推荐的书籍包括《图解教程》(适合初学者的直观指南)、《深入理解》(探索语言高级特性)和《实战》(强调实际编C#C#C#C#程技能)这些书籍提供了从基础到高级的全面覆盖在线学习平台如微软学习平台、和提供结构化的课程,包括视频讲解、练习和项目实践微软的官方文档()是最权威的参考Pluralsight UdemyC#docs.microsoft.com资源,包含详细的文档、教程和示例代码API开发社区如、和是获取帮助、分享代码和与其他开发者交流的宝贵平台参与这些社区不仅可以解决问题,还能了解最新趋势和最佳实践Stack OverflowGitHub CSDN课程总结与展望专业应用与创新将所学技能应用于创新项目1高级技术与框架2探索专业领域和前沿技术项目实践与集成3综合运用知识构建实际应用核心概念与基础技能4掌握语言基础和编程思维通过本课程,我们系统地学习了编程语言的各个方面,从基础语法到高级特性,从面向对象编程到实际应用开发这些知识构成了您成为开发者的坚实基础,使您能够构建各种类C#C#型的应用程序,包括桌面应用、应用和移动应用Web展望未来,开发领域有许多进阶方向您可以深入研究进行开发,探索进行跨平台移动应用开发,学习进行游戏开发,或专注于云服务与C#ASP.NET CoreWeb XamarinUnity Azure的集成人工智能和机器学习也是与结合的热门领域,通过框架可以在应用中实现智能功能C#C#ML.NET C#无论您选择哪个专业方向,持续学习和实践都是提高编程技能的关键建议关注和的新版本和特性,参与开源项目,构建个人作品集,并与开发社区保持联系祝您在编程C#.NET C#之旅中取得成功!。
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