语法糖--模式匹配

2025-05-23

2026-01-13

最近使用WPF写Irvue的PC端平替，接触到了C#的一些语言特性，发现还挺有意思的。

例如这样的写法：

1if (serializer.Deserialize(stream) is WindowPosition position)
2{
3   //...
4}

代码的可读性非常好，非常接近自然语言了已经是。简单查了一下，这个语法叫做模式匹配，在C# 7.0中引入的。

内容由Gemini生成。

C# 中的模式匹配（Pattern Matching）特性的一种应用，具体来说是类型模式（Type Pattern）。它相比于传统的类型检查和转换方式，具有以下几个优点：

简洁性 (Conciseness):

它将类型检查 (is WindowPosition) 和类型转换/变量赋值 (position) 合并到了一步。传统的写法可能需要两步：先检查类型，再进行强制类型转换并赋值给一个新变量。

传统写法示例：

1object obj = serializer.Deserialize(stream);
2if (obj is WindowPosition)
3{
4    WindowPosition position = (WindowPosition)obj;
5    // 现在可以使用 position 变量了
6}

使用as运算符的传统写法示例：

1WindowPosition position = serializer.Deserialize(stream) as WindowPosition;
2if (position != null)
3{
4    // 现在可以使用 position 变量了
5}

模式匹配的写法明显更紧凑。

可读性 (Readability): 语句is WindowPosition position直接表达了意图：“如果反序列化的结果是WindowPosition类型，那么就把它赋值给一个名为position的变量”。这使得代码的逻辑更加清晰易懂。
作用域安全 (Scope Safety): 通过模式匹配声明的变量 (position) 只在 if 语句为 true 的代码块内部有效。这意味着你不可能在对象不是 WindowPosition 类型的情况下错误地使用 position 变量，从而减少了潜在的运行时错误（如 InvalidCastException）。在传统的 as 写法中，position 变量可能在 if 块外部仍然存在（尽管值为 null），需要额外的 null 检查。
处理 null 值 (Null Handling): 模式匹配 is Type variable 可以正确处理源表达式为 null 的情况。如果 serializer.Deserialize(stream) 返回 null，那么 null is WindowPosition 会评估为 false，if 块不会执行，这符合预期。

总而言之，这种写法利用了 C# 的模式匹配特性，使得类型检查、转换和变量声明更加简洁、可读且安全，是现代 C# 中推荐的写法。

Java中的模式匹配 #

Java 在较新的版本中引入了类似的语法糖，称为 instanceof 的模式匹配 (Pattern Matching for instanceof)。

这个特性在Java 14中作为预览功能引入，并在Java 16中成为标准功能 ( JEP 394)。

它的语法和 C# 的非常相似：

 1Object obj = serializer.deserialize(stream); // 假设 deserialize 返回 Object
 2
 3if (obj instanceof WindowPosition position) {
 4    // 在这个 if 块内部，obj 已经被确认是 WindowPosition 类型，
 5    // 并且自动转换并赋值给了名为 position 的 WindowPosition 类型的变量。
 6    // 你可以直接在这里使用 position 变量。
 7    System.out.println("Deserialized object is a WindowPosition at x=" + position.getX() + ", y=" + position.getY());
 8} else {
 9    // obj 不是 WindowPosition 类型
10    System.out.println("Deserialized object is not a WindowPosition.");
11}

对比传统的 Java 写法：

1Object obj = serializer.deserialize(stream);
2
3if (obj instanceof WindowPosition) {
4    WindowPosition position = (WindowPosition) obj; // 需要显式类型转换
5    // 在这里使用 position 变量
6    System.out.println("Deserialized object is a WindowPosition at x=" + position.getX() + ", y=" + position.getY());
7} else {
8    System.out.println("Deserialized object is not a WindowPosition.");
9}

优点与 C# 的类似：

简洁性：将类型检查 (instanceof) 和类型转换/变量声明 (WindowPosition position) 合并到一步。
可读性：代码意图更清晰，直接表达“如果对象是某个类型，就把它当作那个类型并赋值给一个变量”。
作用域安全：模式变量 (position) 只在 instanceof 检查为 true 的作用域内有效，避免了在类型不匹配的情况下误用变量。

所以，Java 16 及以上版本提供了与 C# is Type variable 类似的 instanceof Type variable 语法糖，用于简化类型检查和转换的代码。

xf&pl

语法糖--模式匹配

Java中的模式匹配 #