C# 属性(Property)‌详解

在 C# 中,‌属性(Property)‌ 是类或结构体中的成员,用于封装对私有字段(称为 ‌backing field‌)的访问,提供更灵活和安全的数据操作方式。属性通过 get 和 set 访问器控制对数据的读写,是面向对象编程中封装思想的核心实践。


属性的核心作用‌

  • 封装数据‌:隐藏类的内部字段,通过属性暴露可控的访问接口。
  • 验证逻辑‌:在 set 访问器中添加数据验证逻辑。
  • 计算属性‌:动态生成值(例如根据其他字段计算)。
  • 简化语法‌:自动属性(Auto-Implemented Properties)让代码更简洁。

‌属性的基本语法‌

csharp 复制代码
public class Person
{
    // 私有字段(backing field)
    private string _name;

    // 属性:控制对 _name 的读写
    public string Name
    {
        get { return _name; }
        set { _name = value?.Trim(); } // 示例:自动去除空格
    }
}

‌属性的常见类型‌

1. ‌自动实现属性(Auto-Implemented Property)‌

不需要手动定义 backing field,编译器自动生成。

csharp 复制代码
public int Age { get; set; } // 默认可读写
public string Id { get; }     // 只读属性(只能在构造函数中赋值)

2. ‌计算属性(Computed Property)‌

根据其他字段动态返回值:

csharp 复制代码
public class Rectangle
{
    public double Width { get; set; }
    public double Height { get; set; }
    
    // 计算面积(只读)
    public double Area => Width * Height;
}

3. ‌带有验证的属性‌

在 set 访问器中添加逻辑:

csharp 复制代码
private int _age;
public int Age
{
    get => _age;
    set
    {
        if (value < 0)
            throw new ArgumentException("年龄不能为负数!");
        _age = value;
    }
}

4. ‌表达式体属性(C# 6+)‌

简化单行逻辑的属性:

csharp 复制代码
public string FullName => $"{FirstName} {LastName}";

5. ‌Init-only 属性(C# 9+)‌

只能在对象初始化时赋值:

csharp 复制代码
public string Name { get; init; }
// 使用:
var person = new Person { Name = "Alice" }; // 合法
person.Name = "Bob"; // 编译错误!

‌属性 vs 字段‌

‌字段(Field)‌ ‌属性(Property)‌
直接暴露数据,无访问控制。 封装数据,通过 get/set 控制访问。
无法添加验证或逻辑。 支持数据验证、动态计算等。
例如:public string Name; 例如:public string Name { get; set; }

最佳实践‌

1‌、优先使用属性‌:避免直接暴露公有字段。
2‌、保持属性简单‌:避免在属性中编写复杂逻辑(应交给方法)。
‌3、只读属性‌:若数据不应被外部修改,使用 { get; private set; } 或 init。
‌4、线程安全‌:在属性中处理多线程访问时需加锁。

‌示例:完整用法‌

csharp 复制代码
public class User
{
    private string _email;

    public string Email
    {
        get => _email;
        set
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(value) || !value.Contains("@"))
                throw new ArgumentException("邮箱格式无效!");
            _email = value;
        }
    }

    // 自动属性 + 默认值
    public DateTime CreatedAt { get; } = DateTime.Now;
}

// 使用:
var user = new User();
user.Email = "test@example.com"; // 合法
user.Email = "invalid";          // 抛出异常

掌握属性是 C# 开发的基础,它能显著提升代码的可维护性和健壮性。

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