精进不休 .NET 4.0 (4) C# 4.0 新特性之命名参数和可选参数, 动态绑定(dynamic), 泛型协变和逆变, CountdownEvent, Barrier

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精进不休 .NET 4.0 (4) - C# 4.0 新特性之命名参数和可选参数, 动态绑定(dynamic), 泛型协变和逆变, CountdownEvent, Barrier


作者：webabcd


介绍
C# 4.0 的新特性
  • Named And Optional Arguments - 命名参数和可选参数 
  • Dynamic Binding - 动态绑定(dynamic 用于动态编程，其依赖于Dynamic Language Runtime) 
  • Covariance - 泛型的协变 
  • Contravariance - 泛型的逆变 
  • CountdownEvent - 线程、任务同步类。线程或任务一直阻塞到 CountdownEvent 的计数为 0 为止
  • Barrier - 线程、任务同步类。其用来同步一个线程组或任务组中所有的线程或任务，先到达的线程或任务在此阻塞


示例
1、 命名参数和可选参数的 Demo
NamedAndOptionalArguments.aspx.cs
代码
/*
 * 命名参数和可选参数
 * 命名参数：调用方法时，可以不按位置传递参数，而是指定参数的命名来传值
 * 可选参数：声明方法中的参数时，可以为其设置默认值，那么在调用该方法时，这种可选参数是可以忽略的
 */

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;

namespace CSharp
{
    public partial class NamedAndOptionalArguments : System.Web.UI.Page
    {
        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            Write("hello");
            Write("hello", "webabcd");
            Write("hello", p3: false, p2: "webabcd");
        }

        private void Write(string p1, string p2 = "p2", bool p3 = true)
        {
            Response.Write(string.Format("p1:{0}; p2:{1}; p3:{2}", p1, p2, p3.ToString()));
            Response.Write("<br />");
        }
    }
}

/*
运行结果：
p1:hello; p2:p2; p3:True
p1:hello; p2:webabcd; p3:True
p1:hello; p2:webabcd; p3:False
*/


2、dynamic 的 Demo
DynamicBinding.aspx.cs
代码
/*
 * dynamic - 用于动态编程，其依赖于Dynamic Language Runtime（DLR）
 * 
 */

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;

namespace CSharp
{
    public class DyanmicDemo
    {
        public string Hello(string name)
        {
            return "hello: " + name;
        }

        public string Name { get; set; }

        public string this[string value]
        {
            get
            {
                return value;
            }
        }

        public dynamic GetNames()
        {
            List<string> names = new List<string>() { "web", "webabc", "webabcd" };
            
            return names;
        }
    }

    public partial class DynamicBinding : System.Web.UI.Page
    {
        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            dynamic d = new DyanmicDemo();

            Response.Write(d.Hello("method"));
            Response.Write("<br />");

            d.Name = "hello: property";
            Response.Write(d.Name);
            Response.Write("<br />");

            Response.Write(d["hello: indexer"]);
            Response.Write("<br />");

            Response.Write(d.GetNames().Count.ToString());

            // 注意：下面这句会报错，因为不支持扩展方法
            // Response.Write(d.GetNames().Last());
        }
    }
}

/*
运行结果：
hello: method
hello: property
hello: indexer
3
*/


3、泛型的协变的 Demo
Covariance.aspx.cs
代码
/*
泛型协变规则：
泛型参数受 out 关键字约束，隐式转换目标的泛型参数类型必须是当前类型的“基类”
*/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;

namespace CSharp
{
    public partial class Covariance : System.Web.UI.Page
    {
        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            List<Human> human = new List<Human>();
            human.Add(new Human { Name = "aaa" });
            human.Add(new Human { Name = "bbb" });
            human.Add(new Human { Name = "ccc" });

            List<Hero> hero = new List<Hero>();
            hero.Add(new Hero { Name = "ddd", Story = "尿床" });
            hero.Add(new Hero { Name = "eee", Story = "撒谎" });
            hero.Add(new Hero { Name = "fff", Story = "打架" });

            /* 
             * List<T> 实现了如下接口 IEnumerable<out T> ，所以可以实现协变
             * public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
             * {
             *     // Summary:
             *     //     Returns an enumerator that iterates through the collection.
             *     //
             *     // Returns:
             *     //     A System.Collections.Generic.IEnumerator<T> that can be used to iterate through
             *     //     the collection.
             *     IEnumerator<T> GetEnumerator();
             * }
             */

            // Hero 的基类是 Human，所以 Hero 可以协变到 Human，所以下面的表达式成立
            List<Human> list = human.Union(hero).ToList();
            foreach (Human h in list)
            {
                Response.Write(h.Name);
                Response.Write("<br />");
            }
        }

        class Human
        {
            public string Name { get; set; }
        }

        class Hero : Human
        {
            public string Story { get; set; }
        }
    }
}

/*
运行结果：
aaa
bbb
ccc
ddd
eee
fff
*/


4、泛型的逆变的 Demo
Contravariance.aspx.cs
代码
/*
泛型逆变规则：
泛型参数受 in 关键字约束，隐式转换目标的泛型参数类型必须是当前类型的“子类”
*/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;

namespace CSharp
{
    public partial class Contravariance : System.Web.UI.Page
    {
        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            IOutput<Human> human = new Output<Human>();

            // 因为 IOutput<in T> ，并且 Human 的子类是 Hero ，所以 IOutput<Human> 可以逆变到 IOutput<Hero>
            IOutput<Hero> hero = human;
            hero.Write(new Hero { Name = "webabcd" });
        }

        interface IOutput<in T>
        {
            void Write(T o);
        }

        class Output<T> : IOutput<T>
            where T : Human
        {
            public void Write(T o)
            {
                HttpContext.Current.Response.Write(o.Name);
            }
        }

        class Human
        {
            public string Name { get; set; }
        }

        class Hero : Human
        {
            public string Story { get; set; }
        }
    }
}

/*
运行结果：
webabcd
*/


5、CountdownEvent 的 Demo
CountdownEventDemo.aspx.cs
代码
/*
 * CountdownEvent - 线程、任务同步类。线程或任务一直阻塞到 CountdownEvent 的计数为 0 为止
 * 1、当有新的需要同步的线程或任务产生时，就调用 AddCount 增加 CountdownEvent 的计数
 * 2、当有线程或任务到达同步点时，就调用 Signal 函数减小 CountdownEvent 的计数
 * 3、当 CountdownEvent 的计数为 0 时，就表示所有需要同步的任务已经完成。通过 Wait 来阻塞线程
 */

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;

using System.Threading;

namespace CSharp
{
    public partial class CountdownEventDemo : System.Web.UI.Page
    {
        private string _result = "";

        private static readonly object objLock = new object();

        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            // CountdownEvent(int initialCount) - 实例化一个 CountdownEvent
            //     int initialCount - 初始计数
            using (var countdown = new CountdownEvent(1))
            {
                Thread t1 = new Thread(() => ThreadWork("aaa", TimeSpan.FromSeconds(1), countdown));
                // 增加 1 个计数
                countdown.AddCount();
                t1.Start();

                Thread t2 = new Thread(() => ThreadWork("bbb", TimeSpan.FromSeconds(2), countdown));
                countdown.AddCount();
                t2.Start();

                Thread t3 = new Thread(() => ThreadWork("ccc", TimeSpan.FromSeconds(3), countdown));
                countdown.AddCount();
                t3.Start();

                // 减少 1 个计数
                countdown.Signal();
                // 阻塞当前线程，直到 CountdownEvent 的计数为零
                countdown.Wait();
            }

            Response.Write(_result);
        }

        private void ThreadWork(string name, TimeSpan sleepTime, CountdownEvent countdown)
        {
            Thread.Sleep(sleepTime);

            _result += "hello: " + name + " " + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss");
            _result += "<br />";

            // 减少 1 个计数
            countdown.Signal();
        }
    }
}

/*
运行结果：
hello: aaa 15:18:55
hello: bbb 15:18:56
hello: ccc 15:18:57
*/


6、Barrier 的 Demo
BarrierDemo.aspx.cs
代码
/*
 * Barrier - 线程、任务同步类。其用来同步一个线程组或任务组中所有的线程或任务，先到达的线程或任务在此阻塞
 * 1、实例化 Barrier 指定其需要阻塞的线程或任务数
 * 2、通过 SignalAndWait ，可以实现当指定的线程或任务数完成的时候取消阻塞
 */

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;

using System.Threading;

namespace CSharp
{
    public partial class BarrierDemo : System.Web.UI.Page
    {
        private Barrier _barrier;
        private string _result = "";

        private static readonly object objLock = new object();

        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            // Barrier(int participantCount) - 实例化一个 Barrier
            //     int participantCount - 需要阻塞的相关线程或任务数
            _barrier = new Barrier(2);

            Thread t1 = new Thread(() => ThreadWork("aaa", TimeSpan.FromSeconds(1)));
            t1.Start();
            Thread t2 = new Thread(() => ThreadWork("bbb", TimeSpan.FromSeconds(2)));
            t2.Start();
            Thread t3 = new Thread(() => ThreadWork("ccc", TimeSpan.FromSeconds(3)));
            t3.Start();

            Thread.Sleep(5 * 1000);
            Response.Write(_result);
        }

        private void ThreadWork(string name, TimeSpan sleepTime)
        {
            lock (objLock)
            {
                _result += "Barrier之前：" + name + " " + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss");
                _result += "<br />";
            }

            Thread.Sleep(sleepTime);

            // 当指定数量的线程或任务完成后，同步这些线程或任务
            _barrier.SignalAndWait();

            lock (objLock)
            {
                _result += "Barrier之后：" + name + " " + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss");
                _result += "<br />";
            }
        }
    }
}

/*
运行结果：
Barrier之前：aaa 17:38:01
Barrier之前：ccc 17:38:01
Barrier之前：bbb 17:38:01
Barrier之后：bbb 17:38:03
Barrier之后：aaa 17:38:03
*/


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