Выбор между анонимными типами и кортежами

Статья
03/09/2023

При выборе подходящего типа необходимо учитывать его применимость, производительность и недостатки по сравнению с другими типами. Анонимные типы были представлены в C# 3.0, а универсальные типы System.Tuple<T1,T2> — в .NET Framework 4.0. После этого появились новые поддерживаемые на уровне языка параметры, например System.ValueTuple<T1,T2>, который, как следует из его имени, реализует тип значения, обладающий универсальностью анонимного типа. В этой статье мы расскажем о том, в каких случаях следует выбирать тот или иной тип.

Применимость и функциональность

Анонимные типы были представлены в C# 3.0 вместе с выражениями LINQ. С помощью LINQ разработчики часто проецируют результаты запросов в анонимные типы, содержащие некоторые из свойств объектов, с которыми они работают. Рассмотрим следующий пример, где создается экземпляр массива объектов DateTime, которые посредством итераций проецируются в анонимный тип с двумя свойствами.

var dates = new[]
{
    DateTime.UtcNow.AddHours(-1),
    DateTime.UtcNow,
    DateTime.UtcNow.AddHours(1),
};

foreach (var anonymous in
             dates.Select(
                 date => new { Formatted = $"{date:MMM dd, yyyy hh:mm zzz}", date.Ticks }))
{
    Console.WriteLine($"Ticks: {anonymous.Ticks}, formatted: {anonymous.Formatted}");
}

Экземпляры анонимных типов создаются с помощью оператора new, а имена свойств и типы при этом выводятся из объявления. Если несколько инициализаторов анонимных объектов в одной сборке указывают на последовательность свойств, идущих в том же порядке и имеющих те же типы и имена, компилятор обрабатывает объекты как экземпляры одного типа. Они используют одни и те же сведения типа, созданные компилятором.

В приведенном выше фрагменте кода C# выполняется проецирование в анонимный тип с двумя свойствами, что во многом аналогично создаваемому компилятором классу C#:

internal sealed class f__AnonymousType0
{
    public string Formatted { get; }
    public long Ticks { get; }

    public f__AnonymousType0(string formatted, long ticks)
    {
        Formatted = formatted;
        Ticks = ticks;
    }
}

Дополнительные сведения см. в статье Анонимные типы. Аналогичная ситуация складывается с кортежами: при проецировании в запросы LINQ вы можете выбирать свойства для кортежа. Такие кортежи обрабатываются в рамках запроса так же, как и анонимные типы. Рассмотрим следующий пример, в котором используется System.Tuple<string, long>.

var dates = new[]
{
    DateTime.UtcNow.AddHours(-1),
    DateTime.UtcNow,
    DateTime.UtcNow.AddHours(1),
};

foreach (var tuple in
            dates.Select(
                date => new Tuple<string, long>($"{date:MMM dd, yyyy hh:mm zzz}", date.Ticks)))
{
    Console.WriteLine($"Ticks: {tuple.Item2}, formatted: {tuple.Item1}");
}

С помощью System.Tuple<T1,T2> экземпляр предоставляет свойства нумерованного элемента, такие как Item1 и Item2. При использовании таких имен свойств, которые содержат только порядковые номера, сложно понять предназначение их значений. Кроме того, типы System.Tuple являются ссылочными типами class. Тем не менее, System.ValueTuple<T1,T2> является типом значения struct. В следующем фрагменте кода C# выполняется проецирование в ValueTuple<string, long>. При этом назначение осуществляется с использованием литерального синтаксиса.

var dates = new[]
{
    DateTime.UtcNow.AddHours(-1),
    DateTime.UtcNow,
    DateTime.UtcNow.AddHours(1),
};

foreach (var (formatted, ticks) in
            dates.Select(
                date => (Formatted: $"{date:MMM dd, yyyy at hh:mm zzz}", date.Ticks)))
{
    Console.WriteLine($"Ticks: {ticks}, formatted: {formatted}");
}

Дополнительные сведения о кортежах см. в статьях Типы кортежей (справочник по C#) или Кортежи (Visual Basic).

В предыдущих примерах все функционально эквивалентны, однако существуют незначительные различия в их удобствах и их базовых реализациях.

Компромиссы

Вы можете во всех случаях использовать ValueTuple вместо Tuple и анонимные типы, однако при этом необходимо учитывать свойственные им недостатки. Типы ValueTuple являются изменяемыми, тогда как типы Tuple доступны только для чтения. В отличие от кортежей, анонимные типы можно использовать в деревьях выражений. В следующей таблице представлен обзор некоторых основных различий между ними.

Основные отличия

Имя.	Модификатор доступа	Тип	Имя пользовательского элемента	Поддержка деконструирования	Поддержка деревьев выражений
Анонимные типы	`internal`	`class`	✔️	❌	✔️
Tuple	`public`	`class`	❌	❌	✔️
ValueTuple	`public`	`struct`	✔️	✔️	❌

Сериализация

При выборе типа важно учитывать необходимость в его сериализации. Сериализация представляет собой процесс преобразования состояния объекта в форму, пригодную для сохранения или передачи. Дополнительные сведения см. в статье Сериализация. Если сериализация нужна, вместо анонимных типов или кортежей рекомендуется создавать class или struct.

Производительность

Различия в производительности между этими типами зависят от сценария их применения. Основным фактором, влияющим на производительность, является достижение компромисса между возможностями выделения памяти и копирования. В большинстве случаев это влияние незначительно. Тем не менее, если возникают проблемы, следует выполнить измерения, по результатам которых будет приниматься взвешенное решение.

Заключение

При выборе между анонимными типами и кортежами разработчику необходимо учитывать ряд факторов. В общем случае, если вы не работаете с деревьями выражений и хорошо знакомы с синтаксисом кортежей, мы рекомендуем выбирать типы ValueTuple, которые предоставляют тип значений с возможностью именования свойств. Если вы работаете с деревьями выражений и предпочитаете именованные свойства, следует выбирать анонимные типы. Или используйте Tuple.

Поделиться через