.NET 10 RC1震撼发布:性能飞跃、量子安全与现代化API的完美融合

作者:微信公众号:【架构师老卢】
9-20 9:55
10

记不清有多久没见到如此集"隐形优化"与"未来布局"于一身的候选版了。密切跟进预览版(尤其是带来颠覆性特性的Preview 7)后,我可以肯定地说:这是迄今为止最完善的版本之一。

特别推荐理由:具备生产环境许可
RC1最让我欣赏的一点是,它不仅是简单预览版,更附带了生产环境使用许可。这意味着如果你决定在生产中使用,将获得微软官方支持。这至关重要,表明平台已足够稳定,可应对真实项目。

多年开发经验告诉我:微软如此早提供生产许可,是因为他们对发布质量充满信心。最终版将在2025年11月的.NET Conf发布,但RC1已经完整展现了.NET 10的全貌。


.NET 10的核心价值
该版本聚焦三个对日常开发至关重要的领域:

  1. 无需修改代码即可提升性能
  2. 为量子时代准备的安全体系
  3. 更现代实用的API

性能:无需操作的显著提升
真正有效的数组去虚拟化
此前通过IEnumerable<T>访问数组时,JIT会生成不必要的虚调用。.NET 10中,编译器能自动识别数组并进行优化:

// 现有代码无需修改即可获得加速
public class DevirtBench
{
    private int[] arr = Enumerable.Range(0, 1_000_000).ToArray();

    [Benchmark]
    public long Sum_ArrayIEnumerable() => arr.AsEnumerable().Sum();
}

经BenchmarkDotNet测试,差异显著。这种"无感优化"正是我所推崇的。

高效栈内存分配
对小数组的自动栈分配显著减轻垃圾回收压力:

// 现在效率更高
Span<int> buffer = stackalloc int[64];
for (int i = 0; i < 64; i++) 
{
    buffer[i] = i;
}

特别推荐解析算法或加密领域使用。在对微秒级性能敏感的场景中,这些优化意义重大。

未来硬件准备
.NET 10已支持当前CPU甚至不存在的AVX10.2和GFNI指令集。这种前瞻性布局确保兼容硬件问世时,.NET生态能第一时间发挥其威力。这种长远规划正是开发平台的核心价值。


基础类库的现代化API
简化的UTF-8↔Hex转换
处理二进制和十六进制数据的新API极其实用:

ReadOnlySpan<byte> data = stackalloc byte[] { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF };
string hex = Convert.ToHexString(data); // "DEADBEEF"

强烈推荐使用,可大幅减少加密和序列化任务中的样板代码,降低内存分配和复杂度。

PipeReader的JSON序列化支持
Preview 7最令人兴奋的功能是System.Text.Json对PipeReader的支持,允许直接通过PipeReader进行JSON序列化/反序列化,性能提升显著:

// 现在可直接从PipeReader反序列化
var reader = PipeReader.Create(stream);
var result = await JsonSerializer.DeserializeAsync<MyModel>(reader);

经大型JSON负载测试,内存使用改善明显,特别有利于Web API和高吞吐实时消息场景。

WebSocketStream抽象
WebSocketStream为WebSocket提供流抽象,简化实时应用的读写模式:

using var webSocketStream = new WebSocketStream(webSocket);
await webSocketStream.WriteAsync(data);

集合与日期增强
新增的OrderedDictionary<TKey,TValue>非常实用,TimeSpan和DateOnly也增强了对ISOWeek的支持。这些细节让开发流程更加流畅。


后量子加密:面向未来布局
革命性意义
.NET 10原生支持后量子加密算法最令人震撼。从Preview 7开始,微软引入了ML-DSA(基于机器学习的数字签名算法)及其复合变体,与现有ML-KEM、SLH-DSA形成完整体系:

// 未来加密技术,今日可用
using var kem = MLKem.Create();
var (pub, priv) = kem.GenerateKeyPair();
var ciphertext = kem.Encapsulate(pub, out var secret);
var recovered = kem.Decapsulate(priv, ciphertext);

// 新增ML-DSA支持
using var dsa = MLDsa.Create();
var signature = dsa.Sign(data, privateKey);
bool isValid = dsa.Verify(data, signature, publicKey);

需注意当前仍属实验性功能,但直接集成到BCL表明微软对其高度重视。

增强加密标准
新增AES KeyWrap with Padding (IETF RFC 5649)支持,提升加密工作流的标准符合性。同时为macOS客户端启用TLS 1.3,增强安全性和连接性能。


更高效的ASP.NET Core与Blazor
可扩展的JSON处理
System.Text.Json的PipeReader支持对ASP.NET Core应用具有颠覆性意义,处理大型或流式JSON负载时显著提升性能并减少内存分配:

// ASP.NET Core中的高性能JSON处理
app.MapPost("/data", async (PipeReader reader) =>
{
    var model = await JsonSerializer.DeserializeAsync<DataModel>(reader);
    return Results.Ok(model);
});

认证体系增强
通行密钥认证改进使无密码登录更流畅。API端点处理也更加智能——不再出现基于cookie的认证将API调用重定向到HTML登录页面的情况:

// 更精准的API端点检测
app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();

开发体验提升
.localhost顶级域名支持简化本地开发配置,无需在开发时处理原始IP地址。

验证与Blazor增强
Blazor现支持对类和记录的改进验证,与现代数据注解实践保持一致。框架内部使用新的PipeReader支持,进一步提升组件序列化性能。OpenAPI.NET依赖已升级至稳定版,确保更好的工具链兼容性。


EF Core 10:JSON与复杂类型
ORM也获得重要增强。EF Core 10优化了查询中的JSON数据支持,并强化了复杂类型处理。对于使用PostgreSQL或SQLServer混合模型的工作至关重要。

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