Jak správně porozumět verzím .NET Runtime a SDK, C# 8 a novinkám v .NET Core 3?

Konec podpory nebo konec životnosti znamená datum, po kterém již nebude dostupná oprava chyb, bezpečnostní aktualizace ani technická podpora od společnosti Microsoft. Je důležité chápat, jakým způsobem funguje verzování .NET Runtime a .NET SDK, protože to ovlivňuje kompatibilitu a schopnost využívat nové vlastnosti a opravy chyb.

Verzování .NET Runtime se řídí semantickým verzováním. To znamená, že hlavní změny verze (major) signalizují nekompatibilní změny, menší verze (minor) přinášejí nové funkce, a opravy chyb (patch) se projevují v drobných aktualizacích. Verzování .NET SDK však nesleduje toto pravidlo a místo toho je hlavní a vedlejší číslo verze vázáno na verzi runtime, se kterou je SDK kompatibilní. Číslo opravy (patch) pak indikuje konkrétní verzi SDK. Například verze SDK 7.0.213 odpovídá verzi SDK .NET 7 s verzí 2.13.

V tabulce níže je uveden příklad, jak se mění verze runtime a SDK:

Tento přehled ukazuje, jak se verzování vzorců SDK a runtime liší, přičemž každý přechod mezi verzemi může přinést nové funkce, opravy nebo změny v kompatibilitě.

Co přináší nového C# 8 a .NET Core 3?

Verze C# 8 a .NET Core 3 přinesly několik významných změn a nových vlastností, které usnadňují práci a zjednodušují kód. Některé z těchto vylepšení zahrnují:

• Možnost použít klíčové slovo readonly na členy struktury.

• Nová syntaxe pro přiřazení hodnoty pouze tehdy, pokud levostranný operand vyhodnotí jako null pomocí ??=.

• Vylepšené možnosti pro pattern matching.

• Možnost deklarovat statické lokální funkce.

• Podpora asynchronních streamů a iterátorů implementujících IAsyncEnumerable.

• Nová syntaxe pro await using, která umožňuje práci s objekty implementujícími rozhraní IAsyncDisposable.

Tyto změny byly navrženy tak, aby usnadnily práci s asynchronními operacemi, zjednodušily čitelnost kódu a umožnily efektivní manipulaci s daty.

Význam výchozích metod v rozhraní

C# 8 umožňuje poskytovat implementace členů přímo v rozhraní. To je užitečné zejména v případech, kdy potřebujete rozhraní rozšířit o nové členy bez narušení zpětné kompatibility s klienty, kteří rozhraní používají. Tato schopnost umožňuje například implementaci rozhraní v Android nebo Swift, které také podporují podobné funkce.

Výrazový switch

csharp
Copy code
Stream? s;
string message = s switch
{
    FileStream writeableFile when s.CanWrite => "The stream is a file that I can write to.",
    FileStream readOnlyFile => "The stream is a read-only file.",
    MemoryStream ms => "The stream is a memory address.",
    null => "The stream is null.",
    _ => "The stream is some other type."
};

Tento zápis je nejen čistší, ale také snadněji udržovatelný a rozšiřitelný.

Deklarace použití

Nullable reference typy

Jednou z nejvýznamnějších změn v C# 8 je zavedení kontroly nullable referenčních typů. Dříve bylo běžné, že referenční typy mohly mít hodnotu null, což vedlo k častým chybám. S novým systémem kontrol je možné vynutit, aby proměnné tohoto typu nemohly nabývat hodnoty null, čímž se výrazně zvýšila bezpečnost a kvalita kódu.

Pokud je feature povolena, je potřeba používat syntaxe jako ?, která umožní proměnným typu referenčního typu přijímat hodnotu null.

Co je třeba mít na paměti?

Při práci s novými verzemi .NET a C# je kladeno důraz na postupné přechody mezi staršími a novými verzemi. U nových funkcí, jako jsou nullable reference typy, je třeba být opatrný při jejich zavádění, protože starší knihovny nebo aplikace nemusí být plně kompatibilní s novými požadavky. Vývojáři by měli mít na paměti, že kompatibilita je zásadní, a měli by si být vědomi potřebných úprav, které mohou vyžadovat přechod na novější verze frameworku.

Jak efektivně implementovat asynchronní operace v aplikacích WPF a zlepšit výkon GUI

Ve světě vývoje softwaru je správa vlákna a asynchronních operací jedním z klíčových aspektů pro udržení plynulosti a výkonu aplikací. Když pracujeme s GUI aplikacemi, jako je WPF (Windows Presentation Foundation), jedním z nejčastějších problémů je blokování hlavního vlákna uživatelského rozhraní (UI), což způsobuje jeho neodpovědnost během dlouhotrvajících operací, například při připojení k databázi nebo provádění náročných výpočtů.

V tomto kontextu se ukazuje význam klíčových slov async a await, která, kombinovaná s asynchronním programováním, umožňují spouštět operace na pozadí bez blokování hlavního vlákna aplikace. Kompilátor C# vytváří složitý stavový stroj, který sleduje běžící vlákna, což může vypadat téměř kouzelně, ale v praxi to znamená, že když použijeme tato klíčová slova, metoda běží na pracovní vlákno a při dokončení se vrátí výsledky na vlákno UI.

Příklad ukazuje, jak to může být implementováno v aplikaci WPF, která se připojuje k databázi SQL Server a získává seznam zaměstnanců z databáze Northwind. Tento konkrétní příklad využívá nízkoúrovňové typy, jako SqlConnection, SqlCommand a SqlDataReader, aby komunikoval s databází a načítal data.

První varianta, kterou si ukážeme, je synchronní metoda. Tento způsob získávání dat ze serveru je jednoduchý, ale má jednu zásadní nevýhodu: blokuje hlavní vlákno aplikace během celé operace. Příklad ukazuje, jak připojit databázi, vykonat SQL dotaz a výsledky zobrazit v ListBoxu. Aplikace ale během tohoto procesu nebude reagovat na interakce uživatele s uživatelským rozhraním, například nebude možné psát text do textového pole.

Druhá varianta je asynchronní metoda, která se používá s klíčovými slovy async a await. Tato metoda umožňuje aplikaci zůstat responzivní během provádění dlouhých operací na pozadí. Při použití této metody aplikace zůstává plně funkční – uživatel může stále interagovat s aplikací, například zadávat text do textového pole, i když data jsou stále načítána. Tento přístup vede k lepší uživatelské zkušenosti, zejména při práci s velkými datovými sadami nebo při pomalém připojení k serveru.

Důležité je také zmínit, že definování metody async void je obecně špatná praxe, protože je to metoda, která "běží a zapomene", což znamená, že nemáme žádnou zpětnou vazbu o jejím dokončení a není možné ji zrušit. Správným přístupem je použití async Task nebo async Task<T>, které umožňují kontrolovat výsledek nebo stav operace. Také je důležité pamatovat na to, že asynchronní metody by měly být co nejméně blokující a měly by používat metody jako ExecuteReaderAsync, OpenAsync nebo GetFieldValueAsync, které jsou optimalizované pro asynchronní operace.

Pro lepší pochopení aplikace v reálném světě je dobré vědět, že tento princip lze aplikovat i na serverovou stranu při vývoji webových aplikací a služeb. Při použití asynchronních operací na serveru může být pro uživatele nepozorováno drobné zvýšení latence, ale z pohledu klientské aplikace vše probíhá hladce a rychle, což zajišťuje plynulost používání aplikace.

Takový přístup není omezen pouze na desktopové aplikace; může být také velmi efektivní při vývoji webových aplikací, kde je potřeba zajistit, aby server odpovídal na více požadavků zároveň a neblokoval se při čekání na dlouhé operace.

Jak efektivně pracovat se zdrojovými generátory v .NET a jejich integrace do projektů

Při práci se zdrojovými generátory v .NET je klíčové pochopit jejich základní principy, použití a nejlepší praxe, které mohou výrazně usnadnit práci při generování kódu v reálném čase. Tento proces zahrnuje dynamické vytváření kódu během kompilace a následné jeho začlenění do cílové aplikace. Tento přístup nejenže zjednodušuje tvorbu kódu, ale také zajišťuje jeho optimalizaci bez nutnosti manuálních zásahů.

Jedním z prvních kroků při vytváření aplikace, která používá zdrojové generátory, je nastavení správného projektu a přidání všech potřebných knihoven a závislostí. Po vytvoření základního projektu pro generování kódu, jako je například projekt GeneratingCodeLib, je důležité přejmenovat výchozí třídu (např. Class1.cs) na adekvátní název, který odpovídá její funkci, jako je MessageSourceGenerator.cs.

Pro implementaci generátoru kódu se používá rozhraní ISourceGenerator, přičemž každá generující třída musí být označena atributem [Generator]. Tento atribut je nezbytný pro správnou inicializaci generátoru. Uvnitř třídy, která implementuje toto rozhraní, je třeba definovat dvě klíčové metody – Execute a Initialize. První z nich je zodpovědná za samotné generování kódu, zatímco druhá slouží k inicializaci generátoru, což v případě některých generátorů nemusí být nutné.

Kód generátora může vypadat například takto:

csharp
Copy code
using Microsoft.CodeAnalysis;

namespace Packt.Shared;
[Generator]
public class MessageSourceGenerator : ISourceGenerator
{

    public void Execute(GeneratorExecutionContext execContext)

    {
        IMethodSymbol mainMethod = execContext.Compilation
            .GetEntryPoint(execContext.CancellationToken);
        string sourceCode = $@"
            static partial class {mainMethod.ContainingType.Name} {{
                static partial void Message(string message) {{
                    System.Console.WriteLine($""Generator says: '{{message}}'"");
                }}
            }}";
        string typeName = mainMethod.ContainingType.Name;
        execContext.AddSource($"{typeName}.Methods.g.cs", sourceCode);
    }
    public void Initialize(GeneratorInitializationContext initContext)
    {
        // Tento generátor nevyžaduje žádnou inicializaci
    }
}

Po vytvoření a zkompilování generátoru je nutné přidat odkaz na knihovnu do hlavního projektu. V případě Visual Studia je tento krok zjednodušen použitím Správce závislostí. U Visual Studio Code je nutné přidat další nastavení do projektového souboru, aby bylo generování kódu automatické.

Důležitým krokem je také pochopení, jak fungují různé nástroje pro práci s generováním kódu. Například ve Visual Studiu 2022 je někdy nutné restartovat IDE, aby byly viditelné výsledky po kompilaci generátoru. Pro efektivní práci s těmito nástroji je důležité mít správně nastavené prostředí a být obeznámený s různými nuancemi používání zdrojových generátorů.

Pro další zkoumání a hlubší pochopení této problematiky je doporučeno se podívat na oficiální dokumentaci k zdrojovým generátorům, která poskytuje detailní náhled do jejich návrhu, příkladů implementace a specifických výzev, které mohou při práci s těmito nástroji nastat. Doporučené odkazy na další studium zahrnují designovou specifikaci pro zdrojové generátory, jejich příklady a kuchařku pro použití, které se nacházejí na oficiálních stránkách GitHubu.

Na závěr je dobré si uvědomit, že práce se zdrojovými generátory je komplexní a vyžaduje dobrou znalost nástrojů a přístupů v .NET ekosystému. Tato technika je nejen silným nástrojem pro automatizaci generování kódu, ale i pro zjednodušení správy složitých projektů, kde může být kód generován dynamicky na základě aktuálních potřeb aplikace.