摘要

属性模式是C# 8.0中引入的一种新的模式匹配功能。它允许你根据对象的属性或字段进行模式匹配，这使得代码更加简洁和直观。属性模式特别适用于解构复杂对象，并基于这些对象的属性值进行条件判断。

正文

应用场景

属性模式可以在多种场景下使用，包括但不限于：

1. 数据验证：在对象的状态需要根据其属性值进行验证时。
2. 业务逻辑：在根据对象的不同属性值执行不同的业务逻辑时。
3. 状态机：在基于对象状态的复杂逻辑中，根据对象的属性决定状态转移。
4. UI逻辑：在UI编程中，根据数据对象的属性来决定显示逻辑。

例子 1: 使用属性模式进行数据验证

C#
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

public static class PersonValidator
{
    public static bool IsValid(Person person) =>
        person switch
        {
            { Age: < 0 } => false, // Age不能为负数
            { Age: > 120 } => false, // Age不能超过120岁
            { Name: null } => false, // Name不能为空
            _ => true
        };
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var person = new Person { Name = "Alice", Age = 130 };
        Console.WriteLine(PersonValidator.IsValid(person)); // 输出: True
    }
}

在这个例子中，PersonValidator类使用属性模式来验证Person对象是否有效。它检查Age属性是否在合理范围内，以及Name属性是否非空。

例子 2: 基于属性值执行业务逻辑

C#
public class Order
{
    public decimal Amount { get; set; }
    public bool IsPriority { get; set; }
}

public static class ShippingCalculator
{
    public static decimal CalculateShipping(Order order) =>
        order switch
        {
            { IsPriority: true } => 0, // 优先订单免运费
            { Amount: > 100 } => 0, // 订单金额超过100免运费
            _ => 5 // 默认运费
        };
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var order = new Order { Amount = 80, IsPriority = false };
        Console.WriteLine(ShippingCalculator.CalculateShipping(order)); // 输出: 5
    }
}

在这个例子中，ShippingCalculator类使用属性模式来计算订单的运费。它根据订单是否是优先订单以及订单金额来决定运费。

例子 3: UI逻辑中的属性模式

C#
public class Product
{
    public string Category { get; set; }
    public int Stock { get; set; }
}

public static class ProductDisplay
{
    public static string GetDisplayStatus(Product product) =>
        product switch
        {
            { Stock: 0 } => "Sold Out",
            { Category: "New" } => "New Arrival",
            { Stock: <= 5 } => "Low Stock",
            _ => "Available"
        };
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var product = new Product { Category = "Electronics", Stock = 20 };
        Console.WriteLine(ProductDisplay.GetDisplayStatus(product)); // 输出: Available
    }
}

在这个例子中，ProductDisplay类使用属性模式来决定产品的显示状态。根据库存量和类别，它会返回不同的状态字符串。

例子4: 使用属性模式匹配嵌套对象

假设我们有一个订单系统，其中包含Customer对象和Order对象，Order对象中有一个Customer属性。我们希望根据订单的金额以及订单所属客户的会员等级来决定折扣。

C#
public class Customer
{
    public string Name { get; set; }
    public string MembershipLevel { get; set; } // 例如 "Gold", "Silver", "Bronze"
}

public class Order
{
    public Customer Customer { get; set; }
    public decimal Amount { get; set; }
}

public static class DiscountCalculator
{
    public static decimal CalculateDiscount(Order order) =>
        order switch
        {
            // 会员等级为Gold，并且订单金额超过1000的订单，折扣为15%
            { Customer: { MembershipLevel: "Gold" }, Amount: > 1000 } => 0.15m,
            // 会员等级为Silver，并且订单金额超过500的订单，折扣为10%
            { Customer: { MembershipLevel: "Silver" }, Amount: > 500 } => 0.10m,
            // 其他情况，默认不提供折扣
            _ => 0m
        };
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var customer = new Customer { Name = "Alice", MembershipLevel = "Gold" };
        var order = new Order { Customer = customer, Amount = 1200 };
        Console.WriteLine($"Discount: {DiscountCalculator.CalculateDiscount(order):P}"); // 输出: Discount: 15.00%
    }
}

在这个例子中，DiscountCalculator类使用属性模式来计算订单的折扣。它检查订单的Customer属性的MembershipLevel字段以及Amount字段来决定折扣百分比。

通过组合属性模式，我们可以在一个switch表达式中同时匹配多个属性，这使得我们能够编写出更加强大和灵活的条件逻辑。这种模式的组合使用提高了代码的可读性和维护性，特别是在处理复杂的业务规则时。

结论

C#的属性模式为代码提供了一种强大的模式匹配工具，它可以简化条件逻辑并提高代码的可读性。通过直接在switch表达式中访问对象的属性，可以更容易地编写条件分支，从而使代码更加整洁。这些例子展示了属性模式在实际应用中的灵活性和实用性。开发者可以根据自己的需求，将属性模式应用到各种不同的场景中，以提高代码的表达力和效率。