使用 C# 模式匹配switch，告别难以维护的 if-else 语句

使用 C# 模式匹配switch，告别难以维护的 if-else 语句

在C#编程中，模式匹配是一种强大的语法特性，可以让你在处理对象时更加灵活。它允许你根据对象的类型、结构或值来决定执行什么样的操作。本文将通过一个具体的图书管理应用程序示例，详细展示如何使用模式匹配来替代传统的if-else语句，使代码更加简洁和易于维护。

什么是模式匹配？

在C#中，模式匹配是一种强大的语法特性，让你可以在处理对象时更加灵活，允许你根据对象的类型、结构或值来决定执行什么样的操作。简单来说，就是看一下你的数据类型，如果符合某种模式，就执行特定的代码。

C# 7.0引入了基础的模式匹配，而C# 9.0和后续版本中则增强了这项功能，支持多种类型的模式匹配，包括常量模式、类型模式、属性模式等。现在，模式匹配已经让我们的代码变得更加灵活和强大。

Step By Step 实战例子

现在，让我们通过一个具体的例子来感受一下模式匹配的魅力吧！假设我们要编写一个简单的图书管理应用程序，其中有一个方法用于处理不同类型的消息，并根据消息内容执行相应操作。我们可以使用模式匹配来简化这个过程。

1. 创建一个 .NET Core Console 项目

首先，在VS IDE中创建一个新的控制台应用程序项目，命名为PatternMatchingDemo

2. 定义消息类

新建一个类文件，在其中定义几个不同的消息类，模拟不同类型的消息

namespace PatternMatchingDemo
{
    public abstract class MyMessage
    {
    }
    // 定义文本消息类
    public class TextMessage : MyMessage
    {
        public string Content { get; set; }
        public TextMessage(string content) => Content = content;
    }
    // 定义电子邮件消息类
    public class EmailMessage : MyMessage
    {
        public string To { get; set; }
        public string Subject { get; set; }
        public string Body { get; set; }
        public EmailMessage(string to, string subject, string body)
        {
            To = to;
            Subject = subject;
            Body = body;
        }
    }
    // 定义警告消息类
    public class AlertMessage : MyMessage
    {
        public string Message { get; set; }
        public AlertMessage(string message) => Message = message;
    }
}

3. 使用模式匹配处理不同类型的消息

接下来，在Program.cs文件中使用模式匹配处理不同类型的消息

using PatternMatchingDemo;
// 创建不同类型的消息实例
var messages = new MyMessage[]
{
    new TextMessage("你好，模式匹配！"),
    new EmailMessage("example@example.com", "主题", "邮件正文"),
    new AlertMessage("警告：服务器即将重启")
};
// 遍历消息数组并处理每个消息
foreach (var message in messages)
{
    HandleMessage(message);
}
/// <summary>
/// 处理不同类型的消息。
/// </summary>
/// <param name="message">要处理的消息对象。</param>
static void HandleMessage(MyMessage message)
{
    switch (message)
    {
        case TextMessage txtMsg:
            Console.WriteLine("处理文本消息: ");
            Console.WriteLine(txtMsg.Content);
            Console.WriteLine();
            break;
        case EmailMessage emailMsg:
            Console.WriteLine("处理电子邮件消息: ");
            Console.WriteLine($"发送到 {emailMsg.To}, 主题: {emailMsg.Subject}, 正文: {emailMsg.Body}");
            Console.WriteLine();
            break;
        case AlertMessage alertMsg:
            Console.WriteLine("处理警告消息: ");
            Console.WriteLine(alertMsg.Message);
            Console.WriteLine();
            break;
        default:
            Console.WriteLine("未知类型的消息");
            break;
    }
}

4. 运行程序

按Ctrl+F5编译并运行程序，你会在控制台看到如下图输出：

总结

模式匹配能够减少嵌套和重复代码，让代码逻辑更加清晰，而且，它的语句通常比传统的条件语句更直观易懂。所以，模式匹配非常适合以下几种情况：

• 多态处理：当你需要根据对象的具体类型执行不同操作时
• 数据验证：检查对象是否满足特定条件或结构
• 解析复杂数据结构：如JSON、XML等，提取所需信息
• 简化业务逻辑：减少嵌套和重复代码，使逻辑更加清晰

当然，没有任何技术是十全十美的，频繁使用模式匹配有可能会带来一些性能开销，所以，建议按需使用这项技术。