使用函数式编程消除 C# 中的空值

安装 Language-Ext 库

什么是选项？

使用期权

可空类型呢？

概括

这是一篇简短精炼的文章，展示了该类如何Option将函数式编程概念引入 C# 代码库并防止空引用异常。

本文将使用非常流行的language-ext库，它是为面向对象语言（F# 除外）构建的最流行的 .NET 函数式编程库。

安装 Language-Ext 库

要使用language-ext库，您需要添加对该包的 NuGet 引用。这可以通过 Visual Studio 中的 NuGet 包管理器完成，也可以通过运行Install-Package LanguageExt.Core包管理器控制台来完成。

什么是选项？

选项是一种引用类型，它要么包含值，要么不包含值。例如，以下方法会搜索字典并返回其中的值：

public Option<ResumeKeyword> GetKeyword(
   IDictionary<string, ResumeKeyword> keywords, 
   string word) { 

  // Ensure we're searching for a lower-cased non-null word
  string key = word ?? word.ToLowerInvariant() : string.Empty;

  // If the keyword is present, return it
  if (keywords.ContainsKey(key)) {
    return keywords[key]; // Implicitly converted to Some<ResumeKeyword>
  }

  // No keyword found
  return Option<ResumeKeyword>.None;
}

在此方法中，由于返回类型为 `None` Option<ResumeKeyword>，因此返回类型要么是 `None`，要么是 ` Some<ResumeKeyword>Null` None。结果永远不会显式为null`None`，因此调用者无需担心空值。

编译器能够将标准值转换为Some值，但返回类型的语法None并不理想，因为我们开始看到使用它所带来的额外复杂性Option。

幸运的是，如果我们在文件顶部添加以下 using 语句，就可以简化返回类型：using static LanguageExt.Option<ResumeKeyword>;

这样我们就可以简单地return None;代替，return Option<ResumeKeyword>.None;这样阅读起来明显更好。

使用期权

现在你已经有了一个对象Option，接下来你需要使用它。这就是 ` Optionstd::vector` 的优势所在。因为我们使用的是 `std::vector`，所以Option编译器不会允许我们编写像下面这样可能存在 bug 的代码：

// Give a bump for various words in the title
foreach (var word in job.Title.Split())
{
    var keyword = FindKeyword(keywordBonuses, key);
    jobScore += keyword.Value; // Does not compile
}

这段代码无法编译，因为 ` keywordis` 是一个 ` a` 而Option<ResumeKeyword>不是 `a` ResumeKeyword，因此它无法直接访问 `a` 的成员ResumeKeyword。这种不便实际上是一件好事，因为我们知道 `a`有时可能找不到任何关键字匹配项，如果我们忘记检查 `a`，FindKeyword这在标准应用程序中会导致 `a` 错误。NullReferenceExceptionnull

相反，我们写成如下形式：

// Give a bump for various words in the title
foreach (var word in job.Title.Split())
{
    var keyword = FindKeyword(keywordBonuses, key);
    jobScore += keyword.Some(k => k.Value)
                       .None(0);
}

这里我们说的是，如果存在某个关键字，则将分数增加相应的倍数Value；如果不存在该关键字，则将该词的分数设为 0 或填充值。ResumeKeyword

编译器的类型检查会强制执行这些规则，确保我们得到正确的类型，迫使我们思考该值是否存在并采取相应的行动。

如果您只想在某个值存在或不存在时执行某些操作，而不需要知道该值的实际值，则可以检查 ` IsSomeor`IsNone属性。例如：

if (keyword.IsNone) {
   Console.WriteLine($"No value defined for keyword '{word}');
}

可空类型呢？

.NET早就有了可空类型的概念Nullable<T>（通常用T? myVar.

可空类型是一种将值类型表示为可空对象的方式。这与 Option 不同，因为：

1. 期权既可以用于引用类型，也可以用于值类型。
2. 虽然Nullable<T>优惠HasValue和Value会员，Option<T>但提供了便捷的方式来应对“有”或“无”的情况，正如我们上面所看到的。

概括

Language-Ext 的 Option 类迫使你做出明智的决定，并以安全的方式处理可能缺失的值。

这样做的缺点是会增加代码的读写复杂性，但在代码库中对质量要求很高的方面，或者经常可能出现空值的地方，将其纳入Option<T>代码中可能是有意义的。

另外，请记住，这Option<T>只是 Language-Ext 功能的一部分。查看完整库以了解更多信息，或关注我以获取未来文章的通知。

如果您想了解更多消除各类缺陷的方法，请查看我关于如何使缺陷不可能存在的文章。

杜绝缺陷

Matt Eland ・ 2019年8月31日

#测试 #.NET #JavaScript #代码质量