C# 中的 is 真的是越来越强大，越来越语义化
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2020-10-02 18:10
一：背景
1. 讲故事
最近发现 C#7 之后的 is 是越来越看不懂了，乍一看花里胡哨的，不过当我静下心来仔细研读，发现这 is 是越来越短小精悍，而且还特别语义化，那怎是一个爽字了得?，这一篇就和大家简单聊一聊。
二：C#7 之前的 is 如何使用
1. 类型兼容性检测
相信学过 C# 的朋友都会知道 is 是干嘛的，而且还经常和 as 一起比较，前者一般做兼容性检测，后者一般做兼容性转换，这里我就举个例子吧：
static void Main(string[] args)
{
object slot = new Slot() { ClothesName = "上衣" };
if (slot is Slot)
{
Console.WriteLine($"slot is {nameof(Slot)}");
}
if (slot is IComparable)
{
Console.WriteLine($"slot is {nameof(IComparable)}");
}
}
public class Slot : IComparable
{
public string ClothesName { get; set; }
public int CompareTo(object obj) {return 0;}
}
从这个例子可以看到， object 类型的 slot 和 Slot, IComparable 都是类型兼容的，非常简单。
2. 遗憾的地方
然而在实际编码中，我相信有很多朋友都会在后续的过程中用到 slot 实例，而上面的这个例子，即使我用 is 检测到了是 Slot 类型，最后我还是要 将 object slot 强转成 Slot类型，做了一次检测，又做了一个强转，这就很奇葩了，如下代码：
if (slot is Slot)
{
var query = (Slot)slot;
Console.WriteLine($"slot is {nameof(Slot)}, ClothesName={query.ClothesName}");
}
除非有毛病才写这样的代码，干嘛不直接用 as 尝试性转换将两步合为一步走呢？修改代码如下：
var query = slot as Slot;
if (query != null)
{
Console.WriteLine($"slot is {nameof(Slot)}, ClothesName={query.ClothesName}");
}
这就导致很多场景下，is 都被 as 替代了，搞的 is 成了一个空架子，如果 is 能合并 as 的功能，那就??了，我觉得这个急需增强。
三：C#7 之后的 is 如何使用
也终于在 C#7 之后对 is 进行了翻天覆地的语法糖改造，导致你初看已经不明白啦???，下面我就一一举例来说明吧。
1. is 和 复杂类型/简单类型 的结合
现在就来看一下怎么用新is 解决刚才两次转换的问题，如下代码：
object slot = new Slot() { ClothesName = "上衣" };
if(slot is Slot query)
{
Console.WriteLine($"slot is {nameof(Slot)}, ClothesName={query.ClothesName}");
}
这段代码表面意思是：先用 is 检测 slot 是否为 Slot 类型，如果是就赋值给 Slot 类型的 query 变量，哈哈，有点意思吧，为了验证是否如我所说，用反编译工具看看。
ILSpy 反编译
DnSpy 反编译
可以看到，在实操中，编译器都用 as 进行了还原，不过从代码流畅性来看，ILSpy更??一点。
除了和类实例比较之外，还可以和 int,string,tuple ...进行比较， 代码如下：
object e = 150;
//字符串比较
if (e is "hello") { }
//整形比较
if (e is 10) { }
//tuple 比较
if (e is (10, 20)) { }
2. is 和 null 的结合
大家在写 sql 的时候判断某一个字段是否为 null，通常都会这样写：username is null 或者 username is not null ，哈哈，这种写法也被引入到 C# 中了，有意思吧，上代码：
object e = 150;
if (e is null)
{
Console.WriteLine("e is null");
}
if (e is not null)
{
Console.WriteLine("e is not null");
}
这么语义化的写法在C#中看到是不是有点不习惯，那为啥在 sql 中就习以为常呢？其实反编译过来也没啥，就是一个 == 判断，如下代码：
3. is 和 and ，or 的结合
现在大家都看到了 is 通常是放在 if 语句中，既然在 if 语句中，那肯定有很多的逻辑判断，这就需要结合 and，or 构建非常复杂的逻辑关系，不要眼花哦。
object e = 150;
if (e is >= 100 and <= 200)
{
Console.WriteLine($"e={e} 果然 大于 100 并且 小于 200");
}
if (e is 100 or 150 or 200)
{
Console.WriteLine($"e={e} 是在 100,150,200 三个数字中");
}
if (e is not null and not "")
{
Console.WriteLine($"e={e}，模拟 !string.IsNullOrEmpty 功能");
}
可以看到最后的: e is not null and not "" 其实等价于 !string.IsNullOrEmpty, 是不是有点意思哈。
这里有一点要提醒的是，上面的 e 在编译器层面都是 object 类型，如果你想在 编译器层面使用 int 运作，还是用 例子1 的方式转换一下哈，如下图所示：
4. is 和 var 的结合
当 is 和 var 结合起来就更??了，可以实现在 if 判断的过程中生成临时变量，如下代码：
int e = 150;
if (e is var i && i >= 100 && i <= 200)
{
Console.WriteLine($"e={i} 果然 大于 100 并且 小于 200");
}
上面代码中的 i 就是一个临时变量，后面做的一切业务逻辑都是基于 i 这个临时变量的，如果还没有领会到精粹，没关系，我举一个项目中的例子吧。。。
我们公司是搞衣物洗涤自动化，也需要对线下 传输线上的衣服进行自动化上挂，取走和衣物组合搭配，举个例子：找到 刚好挂了一件裤子L && 一件上衣L && 总衣服个数=2 的 挂孔号，要是还没听懂就算了，直接上代码说话。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var slotList = new List()
{
new Slot() {SlotID=1, ClothesID=10,ClothesName="上衣", SizeName= "L" },
new Slot() {SlotID=1, ClothesID=20,ClothesName="裤子", SizeName= "M" },
new Slot() {SlotID=1, ClothesID=11,ClothesName="皮带", SizeName= "X" },
new Slot() {SlotID=2, ClothesID=30,ClothesName="上衣", SizeName= "L" },
new Slot() {SlotID=2, ClothesID=40,ClothesName="裤子", SizeName= "L" }
};
//找到 刚好挂了一件裤子L & 一件上衣L & 总衣服个数=2 的 挂孔号
var query = slotList.GroupBy(m => m.SlotID).Where(m =>
m.Where(n => n.SizeName == "L").ToList() is var clothesList &&
clothesList.Count(k => k.ClothesName == "裤子") is 1 &&
clothesList.Count(k => k.ClothesName == "上衣") is 1 &&
m.Key == 2
)
.ToDictionary(k => k.Key, v => v.ToList());
}
public class Slot
{
public int SlotID { get; set; }
public int ClothesID { get; set; }
public string ClothesName { get; set; }
public string SizeName { get; set; }
}
}
重点在于上面代码的 m.Where(n => n.SizeName == "L").ToList() is var clothesList，这里的 clothesList 就是临时变量，它存放了所有 尺寸L 的衣物,后续的检索都是基于这个 clothesList，是不是大大提高了检索速度~~~
四：总结
我觉得 is 的功能增强早就该出现了，现在终于搞定了，越来越人性化，键盘敲击次数越来越少，头发也不落了，甚至又开始第二春了，总的来说还是那句话，C# 大法??。