C# 14 و .NET 10 والأداء

#خريطة C# 10 لحد 14 و .NET 6 لحد 10C# 10–14 and .NET 6–10 timeline

في الانترفيو، افصل language syntax عن runtime و libraries. C# 14 هو إصدار اللغة اللي مع .NET 10 SDK؛ تغيير LangVersion لوحده مش بيضيف runtime APIs ناقصة.

.NET 10 LTS نازل نوفمبر 2025 ودعمه لنوفمبر 2028. .NET 8 و .NET 9 دعمهم لنوفمبر 2026؛ STS من .NET 9 بقى 24 شهر. الأمثلة هنا تستهدف net10.0 و C# 14.

#Records و required و init و primary constructorsRecords, required, init and primary constructors

DTO محتاج بيانات واضحة من غير boilerplate، وخدمة محتاجة dependency من غير constructor طويل. الأدوات دي بتقلل الكتابة، لكن مش بديل عن validation أو تصميم ownership.

public record Price(decimal Amount, string Currency);           // (1)
public sealed class CreateProduct
{
    public required string Name { get; init; }                  // (2)
    public required decimal Price { get; init; }
}
public sealed class CouponService(TimeProvider clock)           // (3)
{
    public bool IsValid(DateTimeOffset expiry) => clock.GetUtcNow() < expiry;
}

// Statements below belong in a caller method.
var price = new Price(100m, "EGP");
var taxed = price with { Amount = 114m };                        // (4)
List<int> original = [10, 20];
int[] ids = [.. original, 30];                                  // (5)

اختار class عادية للـ entity اللي مساواتها بالهوية. required مش معناه non-empty، و init على List مش بيمنع Add. خليك صريح في runtime validation على حدود الـ API.

#Pattern matching: اختبر النوع والشكل والقيمةPattern matching: type, shape and value

سلسلة if و casts بتخلّي business rules أصعب في القراءة. Patterns بتعبّر عن شروط على شكل الداتا، مع ترتيب واضح للحالات؛ أول arm مطابق هو اللي يكسب.

public record Parcel(decimal Total, string Country, decimal Weight);

static decimal Shipping(Parcel? order) => order switch
{
    null => throw new ArgumentNullException(nameof(order)),       // (1)
    { Total: >= 1000m } => 0m,                                  // (2)
    { Country: "EG", Weight: > 0m and <= 5m } => 50m,
    { Country: "SA" or "AE" } => 150m,
    _ => 300m                                                   // (3)
};

static string Describe(object? value) => value switch
{
    Price(> 0m, var currency) => currency,                       // (4)
    int[] [var first, .., var last] => $"{first}..{last}",        // (5)
    not null => "Other value",
    _ => "Missing"
};

static bool CanShip(string status, bool paid) =>
    (status, paid) is ("Ready", true);                           // (6)

لو القواعد طويلة ومتغيرة أو فيها I/O، استخدم methods أو strategy واضحة. ماتحطش side effects في getters المستخدمة في patterns، وخلي validation للوزن منفصل عن اختيار shipping price.

#C# 14: extension properties و static extension membersC# 14 extension properties and static extension members

Extension methods القديمة ما كانتش تسمح بـ property syntax. Extension blocks بتجمع members مرتبطة بنوع من غير تعديل النوع أو إضافة state ليه.

public static class ProductExtensions
{
    // Existing syntax still works.
    public static bool IsValidSku(this string sku) => sku.Length > 0;

    extension(string sku)                                  // (1)
    {
        public bool HasSkuText => !string.IsNullOrWhiteSpace(sku);
        public string NormalizeSku() => sku.Trim().ToUpperInvariant();
    }

    extension(string)                                      // (2)
    {
        public static string DefaultSku => "UNASSIGNED";
    }
}

// In a caller method with the extensions' namespace imported:
bool valid = " mug-01 ".HasSkuText;                         // (3)
string normalized = " mug-01 ".NormalizeSku();
string fallback = string.DefaultSku;                       // (4)

مش وراثة ولا virtual dispatch، ومش وسيلة تضيف instance fields. Instance members الحقيقية ليها الأولوية. استخدم properties لحسابات واضحة ورخيصة، مش network call متخفي. مرجع extension members.

#C# 14: field و null-conditional assignment و nameofC# 14 field, null-conditional assignment and nameof

Property validation كانت محتاجة backing field يدوي، وتغيير property على object اختياري محتاج if. C# 14 بيختصر الاتنين، من غير ما يحوّلهم لضمانات concurrency أو validation كاملة.

public sealed class Product
{
    public string Sku
    {
        get;
        set => field = !string.IsNullOrWhiteSpace(value)    // (1)
            ? value.Trim().ToUpperInvariant()
            : throw new ArgumentException("SKU is required");
    } = "UNASSIGNED";
}

public sealed class Order { public string Status { get; set; } = "New"; }

// In a caller method:
Order? order = null;
order?.Status = CreateStatus();                            // (2)
string typeName = nameof(List<>);                          // (3) "List"

static string CreateStatus() => "Ready";

القديم backing field و if صريح و nameof(List<int>) لسه صالح. لو عندك member اسمه field، استخدم this.field أو @field لتفادي الالتباس. متستخدمش null-conditional assignment لما غياب order لازم يكون error.

#C# 14: lambda modifiers و partial members و compound assignmentC# 14 lambda modifiers, partial members and compound assignment

بعض التحسينات بتخدم libraries والـ generators أكتر من application code. اعرف الاستخدام والحدود بدل تغيير كل الكود لمجرد وجود syntax جديد.

public delegate bool TryRead(string text, out int result);
// In a caller method:
// TryRead parse = (text, out result) => int.TryParse(text, out result); // (1)

public partial class OrderNotice
{
    public partial OrderNotice(string id);                  // (2) definition
    public partial event EventHandler? Sent;
}
public partial class OrderNotice
{
    private readonly string _id;
    private EventHandler? _sent;
    public partial OrderNotice(string id) { _id = id; }     // implementation
    public partial event EventHandler? Sent                // (3)
    {
        add => _sent += value;
        remove => _sent -= value;
    }
    public void Send() => _sent?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
}

public sealed class InvoiceTotal
{
    public decimal Amount { get; private set; }
    public void operator +=(decimal amount)                 // (4)
    {
        ArgumentOutOfRangeException.ThrowIfNegative(amount);
        Amount += amount;
    }
}
// Caller: var total = new InvoiceTotal(); total += 25m;

القديم += كان يعتمد على operator + والتعيين. الجديد ممكن يغيّر object مشترك بين references؛ وثّق mutation وماتستخدموش في value object مفروض immutable. Partial members مش محتاجة source generator لو أنت كاتب الجزئين. Partial members، و compound assignment.

#OLD vs NEW: اختيارات لها أسباب مش قواعد هجرة عمياءOld versus new: choices with reasons

استخدم الجدول لمناقشة الاختيار، مش للحكم إن الكود القديم غلط لمجرد سنّه. اعمل migration لما الاحتياج والـ compatibility والتكلفة يبرروه.

// Web project; packages: Microsoft.AspNetCore.OpenApi, Scalar.AspNetCore.
using Scalar.AspNetCore;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddOpenApi();                          // (1)
var app = builder.Build();
if (app.Environment.IsDevelopment())
{
    app.MapOpenApi();                                  // (2)
    app.MapScalarApiReference();                        // (3)
}
app.MapGet("/products/{id:int}", (int id) => new { Id = id });
app.Run();

OpenAPI في ASP.NET Core و Scalar integration.

#Span و Memory و stackalloc و ArrayPoolSpan, Memory, stackalloc and ArrayPool

static int SumCsv(ReadOnlySpan<char> csv)
{
    int total = 0;
    foreach (Range range in csv.Split(','))                 // (1) .NET 9+
        total += int.Parse(csv[range]);
    return total;
}

static bool StartsWithValue<T>(ReadOnlySpan<T> values, T value)
    where T : IEquatable<T> =>
    !values.IsEmpty && values[0].Equals(value);

// In a caller method:
int[] ids = [10, 20];
bool starts = StartsWithValue(ids, 10);                      // (2) C# 14
Span<int> scratch = stackalloc int[32];                      // (3)
scratch.Clear();

static async Task CopyAsync(Stream source, Stream destination,
    CancellationToken ct)
{
    byte[] rented = ArrayPool<byte>.Shared.Rent(16 * 1024); // (4)
    try
    {
        Memory<byte> memory = rented.AsMemory(0, 16 * 1024);
        int read;
        while ((read = await source.ReadAsync(memory, ct)) != 0)
            await destination.WriteAsync(memory[..read], ct); // (5)
    }
    finally { ArrayPool<byte>.Shared.Return(rented, clearArray: true); }
}

Span ref struct؛ ماينفعش class field أو يبقى live عبر await. من C# 13 ممكن تستخدمه في أجزاء من async method من غير عبور suspension. Memory لا يملك العمر تلقائياً، وpool مش مناسب لو المستهلك محتفظ بالـ buffer بعد Return. C# 14 span conversions.

#قيس الأول: BenchmarkDotNet و profilingMeasure first: BenchmarkDotNet and profiling

Endpoint بطيء ممكن يكون مستني SQL، مش محتاج Span. ابدأ بـ traces تحدد المرحلة، و profiler يحدد hot path، وبعدها microbenchmark للمقارنة اللي فعلاً تهم.

// Console project; add the BenchmarkDotNet package.
using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;

BenchmarkRunner.Run<CsvBenchmarks>();                      // (1)

[MemoryDiagnoser]
public class CsvBenchmarks
{
    private const string Csv = "12,7,30,44,5,9,100";

    [Benchmark(Baseline = true)]
    public int Split() => Csv.Split(',').Sum(int.Parse);    // (2)

    [Benchmark]
    public int Span()
    {
        int total = 0;
        ReadOnlySpan<char> input = Csv;
        foreach (Range range in input.Split(','))
            total += int.Parse(input[range]);              // (3)
        return total;
    }
}

dotnet run -c Release

جرّب أحجام مختلفة و input غير صالح، واقرأ mean والتفاوت والـ allocated bytes. Benchmark صغير مش دليل على تحسن p99 تحت load. استخدم dotnet-counters للـ GC و thread pool، و dotnet-trace للـ CPU، و load test للتأكد من أثر التغيير. BenchmarkDotNet.

#Source generators و ValueTask: قلل تكلفة متقاسةSource generators and ValueTask: remove measured costs

Runtime reflection مفيد، بس metadata discovery المتكرر ممكن يتنقل للـ build. Source generators بتضيف C# وقت compilation. ValueTask بيعالج تكلفة مختلفة: Task allocation في عمليات غالباً بتخلص synchronously.

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;
using System.Text.RegularExpressions;

public record ProductDto(int Id, string Name);

[JsonSerializable(typeof(ProductDto))]                    // (1)
public partial class ProductJson : JsonSerializerContext { }

public static partial class ProductPatterns
{
    [GeneratedRegex("^[A-Z]{3}-[0-9]{4}$")]
    public static partial Regex Sku();                   // (2)
}

// In a caller method:
// string json = JsonSerializer.Serialize(
//     new ProductDto(1, "Mug"), ProductJson.Default.ProductDto);

public sealed class StockReader
{
    public ValueTask<int> ReadAsync(int? cached, CancellationToken ct) =>
        cached is int count                              // (3)
            ? ValueTask.FromResult(count)
            : new ValueTask<int>(LoadAsync(ct));

    private static async Task<int> LoadAsync(CancellationToken ct)
    {
        await Task.Delay(10, ct); // stand-in for an asynchronous data source
        return 0;
    }
}

Default للـ async APIs هو Task. استهلك ValueTask مرة واحدة؛ لو محتاج await متكرر أو composition حوّله لـ Task مرة واحتفظ بيه. Generator مش ضمان إن كل dependency AOT-safe. أمثلة تانية: LoggerMessage و Mapperly؛ راجع generated code والـ diagnostics بدل اعتباره سحر.

#Native AOT: مكاسب وحدود النشرNative AOT deployment trade-offs

لو CLI أو خدمة قصيرة العمر بتدفع تكلفة startup كتير، Native AOT ينقل compile لوقت publish. لكن لو bottleneck في SQL، ده مش علاج تلقائي.

dotnet publish -c Release -r linux-x64 -p:PublishAot=true

الأمر بيستهدف OS و architecture محددين، وبيحتاج native toolchain مناسب. النتيجة مفيهاش JIT، لكن فيها GC وخدمات runtime مرتبطة. اختبر الـ published artifact نفسه، وراجع trimming و AOT warnings من غير إسكاتها عشوائياً.

ReadyToRun يقلل startup مع الاحتفاظ بـ JIT؛ JIT يقدر يستفيد من dynamic PGO أثناء التشغيل. التفاصيل في موضوع 03: runtime. متفترضش إن AOT أصغر أو أسرع في كل workload.

#File-based apps و Aspire: حاجتين مختلفتينFile-based apps and Aspire: different jobs

Script صغير لتحويل invoices مش محتاج solution كاملة. أما API مع Redis و database محلياً فمحتاج تنسيق dependencies. File-based apps بتبسّط الأول؛ Aspire بينظّم التاني.

// app.cs; .NET 10 SDK. Package restore requires network access or a cache.
#:package Humanizer@2.14.1                                  // (1)
using Humanizer;
Console.WriteLine(TimeSpan.FromMinutes(90).Humanize());

dotnet run app.cs
# Use --file explicitly if the directory also contains a project.
dotnet run --file app.cs

// AppHost project with Aspire.Hosting.Redis and a reference to Store.Api.
var builder = DistributedApplication.CreateBuilder(args);
var cache = builder.AddRedis("cache");                      // (2)
builder.AddProject<Projects.Store_Api>("api")
    .WithReference(cache)                                  // (3)
    .WaitFor(cache);
builder.Build().Run();

ServiceDefaults لما تضيفها للخدمات بتجهز telemetry و health checks و resilience defaults، و dashboard بيجمع logs و traces و metrics. Aspire، اللي كان اسمه .NET Aspire، مفيد في local orchestration؛ نشر production محتاج اختيار target وتهيئة منفصلة. لو tool كبرت لموديولات واختبارات، انقلها لمشروع عادي. File-based apps و Aspire overview.