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= C#属性验证 =

== 介绍 ==
'''属性验证'''是C#中确保对象状态合法性的重要机制，通过验证逻辑限制属性值的有效范围。当属性被赋值时，系统会执行预定义的检查规则，若值不符合要求则抛出异常或采取其他处理方式。这种技术广泛应用于数据完整性保护、用户输入验证和业务规则强制执行等场景。

C#提供多种实现属性验证的方式：
* 字段封装与setter验证
* 特性注解（Data Annotations）
* INotifyDataErrorInfo接口
* IDataErrorInfo接口
* 自定义验证框架集成

== 基础验证模式 ==

=== 字段封装验证 ===
最基础的验证方式是在属性setter中编写条件逻辑：

<syntaxhighlight lang="csharp">
public class Product
{
    private decimal _price;
    
    public decimal Price
    {
        get => _price;
        set
        {
            if (value < 0)
                throw new ArgumentOutOfRangeException("价格不能为负数");
            _price = value;
        }
    }
}
</syntaxhighlight>

'''示例输出：'''
<pre>
Product p = new Product();
p.Price = -10; // 抛出ArgumentOutOfRangeException
</pre>

=== 特性注解验证 ===
System.ComponentModel.DataAnnotations命名空间提供验证特性：

<syntaxhighlight lang="csharp">
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

public class User
{
    [Required(ErrorMessage = "用户名必填")]
    [StringLength(50, MinimumLength = 3)]
    public string Username { get; set; }

    [Range(18, 120, ErrorMessage = "年龄必须在18-120之间")]
    public int Age { get; set; }
}
</syntaxhighlight>

== 高级验证技术 ==

=== 自定义验证特性 ===
创建继承自ValidationAttribute的类实现复杂规则：

<syntaxhighlight lang="csharp">
public class EvenNumberAttribute : ValidationAttribute
{
    protected override ValidationResult IsValid(object value, ValidationContext context)
    {
        if (value is int number && number % 2 == 0)
            return ValidationResult.Success;
            
        return new ValidationResult("必须输入偶数");
    }
}

public class InventoryItem
{
    [EvenNumber]
    public int ShelfQuantity { get; set; }
}
</syntaxhighlight>

=== 跨属性验证 ===
通过类级别特性实现多属性关联验证：

<syntaxhighlight lang="csharp">
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class)]
public class DateRangeValidAttribute : ValidationAttribute
{
    public override bool IsValid(object value)
    {
        var model = value as Event;
        return model.StartDate < model.EndDate;
    }
}

[DateRangeValid(ErrorMessage = "结束日期必须晚于开始日期")]
public class Event
{
    public DateTime StartDate { get; set; }
    public DateTime EndDate { get; set; }
}
</syntaxhighlight>

== 验证流程模型 ==
<mermaid>
graph TD
    A[属性赋值] --> B{是否满足验证规则?}
    B -->|是| C[更新字段值]
    B -->|否| D[触发验证错误]
    D --> E[抛出异常/收集错误]
</mermaid>

== 实际应用案例 ==

=== 电商系统价格验证 ===
<syntaxhighlight lang="csharp">
public class Product
{
    private decimal _originalPrice;
    private decimal _discountedPrice;
    
    public decimal OriginalPrice
    {
        get => _originalPrice;
        set => _originalPrice = value >= 0 ? value : 
            throw new ArgumentException("原价不能为负");
    }
    
    public decimal DiscountedPrice
    {
        get => _discountedPrice;
        set
        {
            if (value < 0)
                throw new ArgumentException("折扣价不能为负");
            if (value > OriginalPrice)
                throw new ArgumentException("折扣价不能高于原价");
            _discountedPrice = value;
        }
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 用户注册表单验证 ===
结合WPF/MVVM模式的典型实现：

<syntaxhighlight lang="csharp">
public class RegistrationViewModel : INotifyPropertyChanged, INotifyDataErrorInfo
{
    private string _email;
    private readonly Dictionary<string, List<string>> _errors = new();
    
    [Required]
    [EmailAddress]
    public string Email
    {
        get => _email;
        set
        {
            _email = value;
            ValidateEmail();
            OnPropertyChanged();
        }
    }
    
    private void ValidateEmail()
    {
        ClearErrors(nameof(Email));
        
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(Email))
            AddError(nameof(Email), "邮箱地址不能为空");
        else if (!new EmailAddressAttribute().IsValid(Email))
            AddError(nameof(Email), "邮箱格式无效");
    }
    
    // INotifyDataErrorInfo实现...
}
</syntaxhighlight>

== 数学公式验证示例 ==
对于需要数学验证的场景（如几何图形类）：

<math>
\text{面积} = \begin{cases}
\text{合法} & \text{当 } x > 0 \text{ 且 } y > 0 \\
\text{非法} & \text{其他情况}
\end{cases}
</math>

对应代码实现：
<syntaxhighlight lang="csharp">
public class Rectangle
{
    private double _width;
    private double _height;
    
    public double Width
    {
        get => _width;
        set => _width = value > 0 ? value : 
            throw new ArgumentException("宽度必须大于0");
    }
    
    public double Height
    {
        get => _height;
        set => _height = value > 0 ? value : 
            throw new ArgumentException("高度必须大于0");
    }
    
    public double Area => Width * Height;
}
</syntaxhighlight>

== 最佳实践 ==
1. '''尽早验证'''：在数据进入系统时立即验证
2. '''明确错误信息'''：提供可操作的错误提示
3. '''分层验证'''：
   * 前端：即时反馈
   * 后端：最终防线
4. '''避免重复验证'''：合理设计验证层级
5. '''性能考虑'''：复杂验证延迟到必要时执行

== 常见问题 ==

'''Q：属性验证与构造函数验证有何区别？'''
A：构造函数验证确保对象创建时的初始状态合法，属性验证则维护对象整个生命周期的状态合法性。两者通常需要配合使用。

'''Q：何时该抛出异常而不是返回验证结果？'''
A：对于程序逻辑错误（如null引用）应抛出异常；对于预期的业务规则违反（如用户输入无效）通常返回验证结果更合适。

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