✦ 为什么需要 Record

在 [[record]] 登场之前，C# 开发者定义一个纯数据载体（比如 [[dto]]、配置项、DDD 值对象）时，面临一个尴尬的现实：[[reference-equality]] 是默认行为。

两个对象哪怕每个字段都一模一样，只要它们在堆上的地址不同，== 就返回 false。为了实现「数据相同即相等」，你必须手动重写 Equals()、GetHashCode()、== 和 != 操作符——繁琐、易错、毫无技术含量。

[[record]] 的诞生就是为了一劳永逸地干掉这套样板代码。

✦ Record 的本质

[[record]] 本质上依然是 class 或 struct，但编译器会在 IL 层面自动为你生成：

  • 基于所有公共属性的 [[value-equality]]
  • GetHashCode() 的正确重写
  • 一个 JSON 风格的 ToString() 重写
  • 用于 [[with-expression]] 的克隆方法

你写的是一行声明，编译器产出的是一个功能完备的数据类型。

✦ record class vs record struct

✦ record class（引用类型）

1
public record User(string Name, int Age);
  • 分配在托管堆上，受 [[gc]] 管理
  • 使用 [[positional-syntax]] 时，属性默认是 [[init-only]]（只读）
  • 支持继承，可以参与多态
  • 适合场景：数据体量较大、生命周期较长、需要序列化传输的对象

✦ record struct（值类型）

1
public readonly record struct Point(int X, int Y);
  • 分配在栈上，不受 GC 扫描
  • 使用 [[positional-syntax]] 时，属性默认是 get/set（可读可写）
  • 强烈建议永远写成 readonly record struct——可变的值类型在集合或字典中修改属性时极易引发隐蔽 Bug
  • 适合场景：坐标点、游戏数学向量、金融高频交易中需要 Zero-Allocation 的极端场景

✦ 四大核心特性

✦ 一行定义（位置语法）

1
2
3
4
// 传统 class 需要：字段 + 属性 + 构造函数 + Equals + GetHashCode
// record 只需一行
public record User(string Name, int Age);
public readonly record struct Point(int X, int Y);

编译器自动生成带参构造函数和只读属性。

✦ 开箱即用的值相等性

1
2
3
4
var a = new User("Alice", 25);
var b = new User("Alice", 25);

Console.WriteLine(a == b); // True —— 数据相同，对象即相等

[[value-equality]] 是 [[record]] 的默认行为，无需任何额外代码。

✦ 非破坏性突变（with 表达式）

1
2
3
4
5
var user1 = new User("Alice", 25);
var user2 = user1 with { Age = 26 };

Console.WriteLine(user1.Age); // 25 —— 原对象未被破坏
Console.WriteLine(user2.Age); // 26 —— 新对象携带修改

[[with-expression]] 在函数式编程和不可变数据流中极其常用：你永远不修改原始数据，而是基于它派生新版本。

✦ 自动格式化输出

1
2
3
var user = new User("Bob", 30);
Console.WriteLine(user.ToString());
// 输出: User { Name = Bob, Age = 30 }

调试时直接打印对象就能看到所有字段值，省去手动重写 ToString() 的功夫。

✦ 实践决策树

用 record 还是 class？

  • 对象的核心职责是装载数据，且经常需要比较或拷贝 → 无脑 record
  • 对象的核心职责是封装行为与状态（Service、Manager、Controller）→ 传统 class

用 record class 还是 record struct？

  • 90% 的业务场景 → 直接 record class（简写 record），现代 GC 完全兜得住
  • 极端性能场景（游戏引擎、高频交易、底层框架）→ readonly record struct，追求 Zero-Allocation

record struct 防坑指南

永远写成 readonly record struct。可变值类型在 C# 中是公认的陷阱源——你以为修改了字典里的结构体，实际上修改的是栈上的副本。

✦ 底层逻辑

[[record]] 的魔法并非运行时黑科技，而是编译器在编译期完成的代码生成。当你写下 public record User(string Name, int Age);，编译器实际生成了：

  1. 一个带有 Name 和 Age 属性的类
  2. 一个接受 string name, int age 参数的主构造函数
  3. 重写的 Equals(object) 和 Equals(User) 方法
  4. 重写的 GetHashCode() 方法
  5. 重写的 ToString() 方法
  6. 一个 <Clone>$() 方法供 [[with-expression]] 使用
  7. 一个 IEquatable<User> 接口实现

这一切都在 IL 层面静默完成，你无需看见，也无需维护。