2024 年 C# 高效開發：精選實用類庫

小码编匠發表於2024-09-23
C#

前言

在平時開發中，好的類庫能幫助我們快速實現功能，C#有很多封裝好的類庫。

本文將介紹一些2024年特別受歡迎的C#類庫，並分析各自的優點讓我們程式設計寫程式碼變的更輕鬆、更快捷。

快來看一看有沒有大家常用的類庫，歡迎各位小夥伴留言補充。

1、Entity Framework Core

Entity Framework Core 是 Microsoft 推薦的 ORM（物件關係對映）框架，支援多種資料庫系統，包括 SQL Server、MySQL 和 PostgreSQL，並提供了豐富的查詢、更新和刪除操作。另外它還具備延遲載入、變更跟蹤等高階功能，使我們能夠更加專注於業務邏輯的實現。

優點

  • ORM 支援：提供了強大的物件關係對映功能，使得資料庫操作更加直觀和簡單。

  • 跨平臺：支援多種作業系統，包括Windows、Linux和macOS。

  • 查詢功能：支援 LINQ 查詢表示式，讓複雜的查詢語句變得簡單。

  • 效能最佳化：內建的查詢最佳化器和快取機制，提高了資料庫操作的效率。

缺點

  • 學習曲線：對於初學者來說，理解和掌握EF Core可能需要一定的時間。

  • 效能開銷：在某些情況下，ORM層可能會引入額外的效能開銷。

2、Newtonsoft.Json

Newtonsoft.Json 是 C# 中常用的 JSON 操作類庫，提供了豐富的 API 用於序列化和反序列化 JSON 資料。

無論是將物件轉換為 JSON 字串，還是將 JSON 字串解析為物件，都能輕鬆處理，並支援自定義行為以滿足複雜需求。

優點

  • 靈活性：支援複雜的序列化和反序列化操作，能夠處理各種複雜的資料結構。

  • 易用性：API設計簡潔，易於理解和使用。

  • 廣泛支援：社群支援強大，有大量的文件和教程。

缺點

  • 效能：在處理大型資料集時，效能可能不如一些專門的序列化庫。

  • 依賴性：需要額外的依賴，可能會增加專案的複雜性。

3、AutoMapper

AutoMapper是一個物件對映器，它可以將一個一種型別的物件轉換為另一種型別的物件。提供了對映規則及操作方法，使我們不用過多配置就可以對映兩個類。

優點

  • 自動化對映：自動將一個物件的屬性對映到另一個物件，減少手動對映的工作量。

  • 配置靈活：支援自定義對映規則，滿足複雜的對映需求。

  • 效能最佳化：透過快取對映配置，提高對映效能。

缺點

  • 學習成本：需要理解對映配置和規則，對於新手可能有一定的學習成本。

  • 複雜性：在大型專案中，過多的對映規則可能會增加程式碼的複雜性。

4、HttpClient

HttpClient 是 .NET 中一個非常重要的類庫，用於傳送 HTTP 請求和接收 HTTP 響應。它在很多場景下都是不可或缺的，在與 Web 服務進行互動的應用程式中。

優點

  • 簡潔的API設計：提供直觀且易於使用的API，傳送網路請求變得簡單。

  • 支援非同步操作：它支援非同步程式設計模型，有助於提高應用程式的響應性和可伸縮性。

  • 可複用性：設計為可以跨多個請求重用，有助於減少資源消耗和提高效能。

  • 靈活性：可以自定義請求和響應的處理方式，包括設定超時、新增請求頭、處理cookies等。

  • 安全性：支援HTTPS，可以配置SSL/TLS來保護資料傳輸的安全。

缺點

  • 資源管理：如果不正確地管理，可能會導致資源洩漏，比如未正確釋放連線或未呼叫 Dispose 方法。

  • 預設配置可能不夠用：在某些情況下，HttpClient 的預設配置可能不適合所有場景，需要額外配置。

  • 異常處理：需要手動處理各種網路異常和錯誤響應，這可能會增加程式碼的複雜性。

  • 效能考慮：雖然設計為可複用，但如果不正確使用（如頻繁建立和銷燬例項），可能會影響效能。

  • 依賴網路環境：網路請求受網路環境影響較大，網路不穩定時可能導致請求失敗或延遲。

  • 安全性配置：在某些情況下，需要手動配置SSL/TLS證書，這可能會增加配置的複雜性。

5、Serilog

Serilog 是一個靈活的日誌庫，廣泛應用於 C# 應用程式中。它提供簡潔的 API，用於記錄日誌資訊，並支援多種輸出目標，如控制檯、檔案和網路服務。還可以自定義日誌級別和格式，以便更好地滿足不同的日誌記錄需求。

優點

  • 結構化日誌：支援結構化日誌記錄，便於日誌分析。

  • 效能：高效的日誌處理機制，對應用程式效能影響小。

  • 可擴充套件性：支援多種日誌輸出目標和格式。

缺點

  • 配置複雜性：配置可能較為複雜，尤其是對於初學者。

  • 學習成本：需要一定的時間來學習如何充分利用其功能。

6、Hangfire

Hangfire 是一個強大的 .NET 庫，用於處理後臺作業和計劃任務。它提供一套簡潔的 API，我們可以輕鬆地在應用程式中安排長期執行的任務或定時執行的操作。

支援多種儲存選項，包括 SQL 資料庫和 Redis，並且能夠實時追蹤作業的狀態，確保任務執行的可靠性和透明度。

優點

  • 背景任務：支援在後臺執行任務，包括定時任務和重複任務。
  • 監控：提供視覺化的儀表板來監控任務狀態。
  • 可靠性：支援任務持久化，確保任務的可靠性。

缺點

  • 效能：在處理大量任務時，可能會對效能產生影響。
  • 配置複雜性：需要一定的配置來設定任務儲存和處理。

7、xUnit

xUnit 是一個流行的 C# 單元測試框架，具有強大的斷言庫和靈活的測試組織方式。

使用 xUnit，我們可以編寫可重複、可維護的測試程式碼，確保軟體質量。它還支援引數化測試和資料驅動測試，使測試過程更加高效和靈活。

優點

  • 強大的斷言庫：提供豐富的斷言方法，簡化測試程式碼編寫。

  • 靈活的測試組織：支援多種測試結構，便於管理和維護測試程式碼。

  • 引數化測試：支援使用不同資料集執行相同測試，提高測試效率。

  • 資料驅動測試：可以將測試資料與測試邏輯分離，增強測試的靈活性。

  • 實時反饋：測試執行時提供實時結果反饋，便於快速定位問題。

缺點

  • 學習曲線：對於初次使用者，xUnit 的一些高階特性可能需要時間去掌握。

  • 配置複雜性：儘管功能強大，但配置和整合環境可能相對複雜。

8、OxyPlot

OxyPlot 是一個用於資料視覺化的類庫，支援多種圖表型別，包括折線圖、柱狀圖和餅圖等，並具有高度可定製化的特點。

支援跨平臺開發，適用於 Windows、macOS 和 Linux，並且可以與多種 C# UI 框架（如 Windows Forms 和 WPF）無縫整合。

透過使用 OxyPlot可以輕鬆實現資料視覺化功能，幫助使用者更好地理解和分析資料。

優點

  • 豐富的圖表型別：支援多種圖表型別，如折線圖、柱狀圖、餅圖等。

  • 高度可定製化：使用者可以根據需求定製圖表樣式和佈局。

  • 跨平臺支援：適用於 Windows、macOS 和 Linux 等作業系統。

  • UI 框架相容性：可以與多種 C# UI 框架（如 Windows Forms 和 WPF）無縫整合。

  • 易於整合：提供簡單易用的 API，方便快速實現資料視覺化功能。

缺點

  • 效能問題：在處理大量資料時，圖表渲染效能可能下降。

  • 配置複雜度：高度的定製化可能導致配置過程較為複雜。

9、Task Parallel Library (TPL)

Task Parallel Library (TPL) 是 C# 中用於非同步程式設計的類庫，提供了一組豐富的 API，用於實現並行和非同步操作。

透過使用 TPL 可以輕鬆編寫高效能、響應迅速的非同步應用程式。TPL 支援任務排程、取消和異常處理等功能，並且可以與其他非同步程式設計模型（如 async/await）無縫整合。

優點

  • 豐富的 API：提供廣泛的 API，支援複雜的並行和非同步操作。

  • 任務排程：支援任務的優先順序排程和資源管理。

  • 取消機制：可以優雅地取消長時間執行的任務。

  • 異常處理：提供了強大的異常處理機制，便於捕捉和處理非同步操作中的錯誤。

  • 無縫整合：可以與 async/await 等其他非同步程式設計模型無縫結合，提高開發效率。

缺點

  • 學習曲線：對於新手而言，理解和使用 TPL 的高階功能可能需要一定的學習成本。

  • 除錯難度：並行和非同步程式設計可能增加除錯的複雜性。

  • 資源管理：不當的任務管理可能導致資源過度消耗或洩漏。

10、Elasticsearch.NET 和 NEST

Elasticsearch.NET和NEST是Elasticsearch的官方.NET客戶端庫。

Elasticsearch是一個基於Lucene構建的分散式、RESTful搜尋引擎，提供實時全文搜尋、分析、監控等功能。

NEST作為Elasticsearch的.NET客戶端，提供簡潔的API介面，方便我們與Elasticsearch叢集進行互動，實現高效的資料索引、搜尋和分析。

它支援全文搜尋、結構化搜尋和分析，並提供一個分散式的實時分析搜尋引擎。可以輕鬆地與.NET應用程式整合，透過官方提供的Elasticsearch .NET客戶端。

優點

  • 高效能：具有快速的搜尋和分析能力，能夠處理大規模的資料。

  • 可擴充套件性：可以輕鬆地擴充套件到多個節點，以處理大量的資料和請求。

  • 實時性：能夠實時地索引和搜尋資料，使得使用者可以快速獲取最新的資訊。

缺點

  • 學習成本高：對於初學者來說，學習Elasticsearch的使用和配置可能需要一定的時間和精力。

  • 硬體要求高：需要較高的硬體配置來保證系統的效能和穩定性。

  • 資料安全性：在資料安全性方面相對較弱，需要額外的配置和控制來保護資料的安全。

總結

本文挑選了在C#中常用高效的實用類庫，包括了資料訪問、JSON操作類、網路程式設計、單元測試、非同步程式設計、搜尋元件、日誌記錄到圖表繪製等多個方面。

透過介紹各類庫的核心功能、優缺點及應用場景，幫助我們選擇最適合類庫滿足專案的需求，提升開發效率和專案質量。

歡迎小夥伴們留言討論，有好的框架也可以推薦。

最後

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