使用 C# Records 优化 DTOs 🚀

在现代软件开发中，数据传输对象 (DTO, Data Transfer Object) 是一种常见的设计模式，用于在系统的不同部分之间传递数据。通常，DTO 是通过类定义的，但在 C# 的最新版本中，引入了 Records 类型，这是一个更加简洁且功能强大的替代方案。本篇文章将探讨为什么在定义 DTO 时推荐使用 C# Records，以及它们的技术优势。

什么是 DTO？📦

定义

DTO 是一种仅用于传递数据的对象。它通常不包含业务逻辑，只存储字段或属性以便在不同系统组件之间交换信息。DTO 的主要特点包括：

简单且轻量级。
不依赖复杂的逻辑，仅作为数据载体。

传统实现方式

在传统的 C# 开发中，DTO 通常通过 class 定义。例如：

public class GetTodoResponse
{
    public Guid? Id { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string Notes { get; set; }
}

这种实现虽然有效，但存在一定的冗余，例如手动定义 get; set; 属性，以及潜在的可变性问题。

为什么使用 C# Records？🎯

C# 在 9.0 版本中引入了 Records 类型，这是一种特殊的引用类型，专门用于不可变数据建模，非常适合 DTO 的场景。

Records 的特点

不可变性 (Immutable)
- Records 默认是不可变的，这意味着一旦创建，数据就无法修改。这非常适合 DTO，因为 DTO 通常只用来传递数据，而不是修改数据。
简化代码
- 使用 Records 可以省去大量的模板代码。例如，自动实现 get; set; 属性以及构造函数等。
内置值比较
- Records 内置了基于值的比较功能，即两个 Record 实例被认为相等，如果它们的所有字段值都相等。这在处理数据传输时非常方便。
更符合 DTO 的用途
- Records 完美契合 DTO 的单向数据流模式，仅用于传递状态，不附加任何逻辑。

对比：Class vs Record 📋

以下是使用 class 和 record 定义 DTO 的对比：

使用 Class 定义 DTO

public class GetTodoResponse
{
    public Guid? Id { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string Notes { get; set; }
}

缺点：

可变性：get; set; 使得属性可以被修改，不符合 DTO 的设计初衷。
冗长：需要手动定义每个属性。
无内置值比较：需要额外编写代码才能进行深度比较。

使用 Record 定义 DTO

public record GetTodoResponse(Guid? Id, string Title, string Notes);

优点：

默认不可变：更安全，防止意外修改。
简洁：构造函数和属性声明合二为一。
内置值比较：无需额外代码即可比较两个实例是否相等。

技术实现解析 🛠️

Immutable 数据模型

使用 Records 定义的 DTO 是不可变的，这意味着所有属性只能在对象初始化时赋值。以下代码展示了如何创建和使用不可变 Record：

var todoResponse = new GetTodoResponse(Guid.NewGuid(), "Learn C#", "Use Records for DTO");
Console.WriteLine(todoResponse.Title); // 输出: Learn C#

值比较示例

Records 的值比较功能可以减少代码量，提高代码可读性：

var todo1 = new GetTodoResponse(Guid.NewGuid(), "Learn C#", "Use Records for DTO");
var todo2 = new GetTodoResponse(todo1.Id, "Learn C#", "Use Records for DTO");

Console.WriteLine(todo1 == todo2); // 输出: True，因为所有字段值相等。

与类的继承对比

虽然 Records 可以继承，但它们更加专注于数据建模，而不是行为建模。例如：

public record ExtendedTodoResponse(Guid? Id, string Title, string Notes, DateTime CreatedAt)
    : GetTodoResponse(Id, Title, Notes);

这种继承方式让你能够扩展字段，而无需修改原始记录。

总结 📌

使用 C# Records 定义 DTO 是一种现代化、高效且简洁的方法。与传统的类定义相比，Records 在不可变性、代码简化以及内置值比较方面具有显著优势，非常适合用于数据传输场景。

使用 C# Records 优化 DTOs：为什么推荐？