第Ⅰ部分  C# 语 言

第1章  .NET应用程序体系结构 2

1.1  选择技术 2

1.2  回顾.NET历史 3

1.2.1  C# 1.0 —— 一种新语言 3

1.2.2  带有泛型的C# 2和.NET 2 5

1.2.3  .NET 3.0—— Windows 

Presentation Foundation 5

1.2.4  C# 3和.NET 3.5—— LINQ 5

1.2.5  C# 4和.NET 4.0—— dynamic 

和TPL 6

1.2.6  C# 5和异步编程 6

1.2.7  C# 6和.NET Core 7

1.2.8  选择技术，继续前进 8

1.3  .NET 2015 8

1.3.1  .NET Framework 4.6 9

1.3.2  .NET Core 1.0 10

1.3.3  程序集 11

1.3.4  NuGet 包 12

1.3.5  公共语言运行库 13

1.3.6  .NET Native 14

1.3.7  Windows 运行库 14

1.4  Hello, World 15

1.5  用.NET 4.6编译 16

1.6  用.NET Core CLI编译 17

1.6.1  设置环境 18

1.6.2  构建应用程序 18

1.6.3  打包和发布应用程序 21

1.7  应用程序类型和技术 22

1.7.1  数据访问 22

1.7.2  Windows桌面应用程序 23

1.7.3  UWP 24

1.7.4  SOAP服务和WCF 24

1.7.5  Web服务和ASP.NET Web 

API 24

1.7.6  WebHooks和SignalR 25

1.7.7  Windows服务 25

1.7.8  Web应用程序 25

1.7.9  Microsoft Azure 26

1.8  开发工具 27

1.8.1  Visual Studio Community 27

1.8.2  Visual Studio Professional with

MSDN 27

1.8.3  Visual Studio Enterprise with

MSDN 27

1.8.4  Visual Studio Code 28

1.9  小结 28

第2章  核心C# 29

2.1  C#基础 30

2.2  用Visual Studio创建Hello, 

World! 30

2.2.1  创建解决方案 30

2.2.2  创建新项目 31

2.2.3  编译和运行程序 33

2.2.4  代码的详细介绍 35

2.3  变量 36

2.3.1  初始化变量 37

2.3.2  类型推断 38

2.3.3  变量的作用域 39

2.3.4  常量 41

2.4  预定义数据类型 41

2.4.1  值类型和引用类型 42

2.4.2  .NET类型 43

2.4.3  预定义的值类型 43

2.4.4  预定义的引用类型 46

2.5  程序流控制 48

2.5.1  条件语句 48

2.5.2  循环 51

2.5.3  跳转语句 55

2.6  枚举 55

2.7  名称空间 57

2.7.1  using语句 58

2.7.2  名称空间的别名 59

2.8  Main()方法 60

2.9  使用注释 61

2.9.1  源文件中的内部注释 61

2.9.2  XML文档 62

2.10  C#预处理器指令 63

2.10.1  #define和#undef 63

2.10.2  #if、#elif、#else和#endif 64

2.10.3  #warning和 # error 65

2.10.4  #region和#endregion 65

2.10.5  #line 65

2.10.6  #pragma 65

2.11  C#编程准则 66

2.11.1  关于标识符的规则 66

2.11.2  用法约定 67

2.12  小结 70

第3章  对象和类型 71

3.1  创建及使用类 72

3.2  类和结构 72

3.3  类 73

3.3.1  字段 73

3.3.2  属性 74

3.3.3  方法 76

3.3.4  构造函数 81

3.3.5  只读成员 85

3.3.6  只读字段 85

3.4  匿名类型 88

3.5  结构 89

3.5.1  结构是值类型 90

3.5.2  结构和继承 91

3.5.3  结构的构造函数 91

3.6  按值和按引用传递参数 91

3.6.1  ref参数 92

3.6.2  out参数 93

3.7  可空类型 94

3.8  枚举 95

3.9  部分类 97

3.10  扩展方法 99

3.11  Object类 100

3.12  小结 101

第4章  继承 102

4.1  继承 102

4.2  继承的类型 102

4.2.1  多重继承 103

4.2.2  结构和类 103

4.3  实现继承 103

4.3.1  虚方法 104

4.3.2  多态性 106

4.3.3  隐藏方法 107

4.3.4  调用方法的基类版本 108

4.3.5  抽象类和抽象方法 109

4.3.6  密封类和密封方法 110

4.3.7  派生类的构造函数 110

4.4  修饰符 112

4.4.1  访问修饰符 113

4.4.2  其他修饰符 113

4.5  接口 114

4.5.1  定义和实现接口 115

4.5.2  派生的接口 118

4.6  is和as运算符 120

4.7  小结 121

第5章  托管和非托管的资源 122

5.1  资源 122

5.2  后台内存管理 123

5.2.1  值数据类型 123

5.2.2  引用数据类型 125

5.2.3  垃圾回收 127

5.3  强引用和弱引用 129

5.4  处理非托管的资源 130

5.4.1  析构函数或终结器 130

5.4.2  IDisposable接口 131

5.4.3  using语句 132

5.4.4  实现IDisposable接口和

析构函数 133

5.4.5  IDisposable和终结器的

规则 134

5.5  不安全的代码 135

5.5.1  用指针直接访问内存 135

5.5.2  指针示例：

PointerPlayground 143

5.5.3  使用指针优化性能 147

5.6  平台调用 150

5.7  小结 154

第6章  泛型 155

6.1  泛型概述 155

6.1.1  性能 156

6.1.2  类型安全 157

6.1.3  二进制代码的重用 157

6.1.4  代码的扩展 158

6.1.5  命名约定 158

6.2  创建泛型类 158

6.3  泛型类的功能 162

6.3.1  默认值 163

6.3.2  约束 163

6.3.3  继承 166

6.3.4  静态成员 167

6.4  泛型接口 167

6.4.1  协变和抗变 168

6.4.2  泛型接口的协变 169

6.4.3  泛型接口的抗变 170

6.5  泛型结构 171

6.6  泛型方法 173

6.6.1  泛型方法示例 174

6.6.2  带约束的泛型方法 175

6.6.3  带委托的泛型方法 176

6.6.4  泛型方法规范 176

6.7  小结 178

第7章  数组和元组 179

7.1  同一类型和不同类型的多个

对象 179

7.2  简单数组 180

7.2.1  数组的声明 180

7.2.2  数组的初始化 180

7.2.3  访问数组元素 181

7.2.4  使用引用类型 182

7.3  多维数组 183

7.4  锯齿数组 184

7.5  Array类 185

7.5.1  创建数组 185

7.5.2  复制数组 186

7.5.3  排序 187

7.6  数组作为参数 190

7.6.1  数组协变 190

7.6.2  ArraySegment<T> 191

7.7  枚举 191

7.7.1  IEnumerator接口 192

7.7.2  foreach语句 192

7.7.3  yield语句 193

7.8  元组 197

7.9  结构比较 198

7.10  小结 201

第8章  运算符和类型强制转换 202

8.1  运算符和类型转换 202

8.2  运算符 203

8.2.1  运算符的简化操作 204

8.2.2  运算符的优先级和关联性 212

8.3  类型的安全性 213

8.3.1  类型转换 213

8.3.2  装箱和拆箱 217

8.4  比较对象的相等性 218

8.4.1  比较引用类型的相等性 218

8.4.2  比较值类型的相等性 219

8.5  运算符重载 219

8.5.1  运算符的工作方式 220

8.5.2  运算符重载的示例：Vector

结构 221

8.5.3  比较运算符的重载 225

8.5.4  可以重载的运算符 227

8.6  实现自定义的索引运算符 228

8.7  实现用户定义的类型强制

转换 230

8.7.1  实现用户定义的类型强制

转换 231

8.7.2  多重类型强制转换 237

8.8  小结 240

第9章  委托、lambda表达式和

事件 241

9.1  引用方法 241

9.2  委托 242

9.2.1  声明委托 242

9.2.2  使用委托 243

9.2.3  简单的委托示例 246

9.2.4  Action<T>和Func<T>

委托 248

9.2.5  BubbleSorter示例 248

9.2.6  多播委托 251

9.2.7  匿名方法 254

9.3  lambda表达式 255

9.3.1  参数 256

9.3.2  多行代码 256

9.3.3  闭包 257

9.4  事件 258

9.4.1  事件发布程序 258

9.4.2  事件侦听器 260

9.4.3  弱事件 261

9.5  小结 263

第10章  字符串和正则表达式 264

10.1  System.String类 265

10.1.1  构建字符串 266

10.1.2  StringBuilder成员 269

10.2  字符串格式 270

10.2.1  字符串插值 270

10.2.2  日期时间和数字的格式 272

10.2.3  自定义字符串格式 274

10.3  正则表达式 275

10.3.1  正则表达式概述 275

10.3.2  RegularExpressionsPlayaround

示例 276

10.3.3  显示结果 279

10.3.4  匹配、组和捕获 280

10.4  小结 283

第11章  集合 284

11.1  概述 284

11.2  集合接口和类型 285

11.3  列表 285

11.3.1  创建列表 287

11.3.2  只读集合 294

11.4  队列 294

11.5  栈 298

11.6  链表 300

11.7  有序列表 305

11.8  字典 306

11.8.1  字典初始化器 307

11.8.2  键的类型 307

11.8.3  字典示例 308

11.8.4  Lookup类 312

11.8.5  有序字典 313

11.9  集 313

11.10  性能 315

11.11  小结 316

第12章  特殊的集合 317

12.1  概述 317

12.2  处理位 317

12.2.1  BitArray类 318

12.2.2  BitVector32结构 320

12.3  可观察的集合 323

12.4  不变的集合 324

12.4.1  使用构建器和不变的

集合 327

12.4.2  不变集合类型和接口 327

12.4.3  使用LINQ和不变的

数组 328

12.5  并发集合 328

12.5.1  创建管道 329

12.5.2  使用BlockingCollection 332

12.5.3  使用Concurrent-

Dictionary 333

12.5.4  完成管道 334

12.6  小结 335

第13章  LINQ 337

13.1  LINQ概述 337

13.1.1  列表和实体 338

13.1.2  LINQ查询 341

13.1.3  扩展方法 342

13.1.4  推迟查询的执行 343

13.2  标准的查询操作符 345

13.2.1  筛选 347

13.2.2  用索引筛选 347

13.2.3  类型筛选 348

13.2.4  复合的from子句 348

13.2.5  排序 349

13.2.6  分组 350

13.2.7  LINQ 查询中的变量 351

13.2.8  对嵌套的对象分组 352

13.2.9  内连接 353

13.2.10  左外连接 355

13.2.11  组连接 355

13.2.12  集合操作 358

13.2.13  合并 360

13.2.14  分区 360

13.2.15  聚合操作符 362

13.2.16  转换操作符 363

13.2.17  生成操作符 365

13.3  并行LINQ 365

13.3.1  并行查询 365

13.3.2  分区器 366

13.3.3  取消 367

13.4  表达式树 367

13.5  LINQ提供程序 370

13.6  小结 371

第14章  错误和异常 372

14.1  简介 372

14.2  异常类 373

14.3  捕获异常 374

14.3.1  实现多个catch块 377

14.3.2  在其他代码中捕获异常 380

14.3.3  System.Exception属性 380

14.3.4  异常过滤器 381

14.3.5  重新抛出异常 382

14.3.6  没有处理异常时发生的

情况 386

14.4  用户定义的异常类 386

14.4.1  捕获用户定义的异常 387

14.4.2  抛出用户定义的异常 389

14.4.3  定义用户定义的异常类 392

14.5  调用者信息 394

14.6  小结 396

第15章  异步编程 397

15.1  异步编程的重要性 397

15.2  异步模式 398

15.2.1  同步调用 405

15.2.2  异步模式 406

15.2.3  基于事件的异步模式 407

15.2.4  基于任务的异步模式 408

15.3  异步编程的基础 410

15.3.1  创建任务 410

15.3.2  调用异步方法 411

15.3.3  延续任务 411

15.3.4  同步上下文 412

15.3.5  使用多个异步方法 412

15.3.6  转换异步模式 413

15.4  错误处理 414

15.4.1  异步方法的异常处理 415

15.4.2  多个异步方法的异常

处理 415

15.4.3  使用AggregateException

信息 416

15.5  取消 417

15.5.1  开始取消任务 417

15.5.2  使用框架特性取消任务 417

15.5.3  取消自定义任务 418

15.6  小结 419

第16章  反射、元数据和动态编程 420

16.1  在运行期间检查代码和

动态编程 420

16.2  自定义特性 421

16.2.1  编写自定义特性 422

16.2.2  自定义特性示例：

WhatsNewAttributes 425

16.3  反射 428

16.3.1  System.Type类 428

16.3.2  TypeView示例 430

16.3.3  Assembly类 433

16.3.4  完成WhatsNewAttributes

示例 434

16.4  为反射使用动态语言扩展 438

16.4.1  创建Calculator库 438

16.4.2  动态实例化类型 440

16.4.3  用反射API调用成员 442

16.4.4  使用动态类型调用成员 442

16.5  dynamic类型 443

16.6  DLR 448

16.7  包含DLR ScriptRuntime 449

16.8  DynamicObject和

ExpandoObject 451

16.8.1  DynamicObject 451

16.8.2  ExpandoObject 453

16.9  小结 455

第Ⅱ部分  .NET Core与Windows 

Runtime

第17章  Visual Studio 2015 458

17.1  使用Visual Studio 2015 458

17.1.1  Visual Studio的版本 461

17.1.2  Visual Studio设置 461

17.2  创建项目 462

17.2.1  面向多个版本的.NET 

Framework 463

17.2.2  选择项目类型 464

17.3  浏览并编写项目 469

17.3.1  构建环境：CLI和

MSBuild 469

17.3.2  Solution Explorer 470

17.3.3  使用代码编辑器 477

17.3.4  学习和理解其他窗口 481

17.3.5  排列窗口 485

17.4  构建项目 485

17.4.1  构建、编译和生成代码 486

17.4.2  调试版本和发布版本 486

17.4.3  选择配置 488

17.4.4  编辑配置 488

17.5  调试代码 490

17.5.1  设置断点 490

17.5.2  使用数据提示和调试器可

视化工具 491

17.5.3  Live Visual Tree 492

17.5.4  监视和修改变量 493

17.5.5  异常 494

17.5.6  多线程 495

17.6  重构工具 495

17.7  体系结构工具 497

17.7.1  代码地图 498

17.7.2  层关系图 499

17.8  分析应用程序 500

17.8.1  诊断工具 500

17.8.2  Concurrency Visualizer 504

17.8.3  代码分析器 505

17.8.4  Code Metrics 506

17.9  小结 506

第18章  .NET编译器平台 507

18.1  简介 507

18.2  编译器管道 509

18.3  语法分析 509

18.3.1  使用查询节点 515

18.3.2  遍历节点 517

18.4  语义分析 519

18.4.1  编译 520

18.4.2  语义模型 521

18.5  代码转换 522

18.5.1  创建新树 522

18.5.2  使用语法重写器 524

18.6  Visual Studio Code重构 529

18.6.1  VSIX包 529

18.6.2  代码重构提供程序 532

18.7  小结 537

第19章  测试 538

19.1  概述 538

19.2  使用MSTest进行单元测试 539

19.2.1  使用MSTest创建单元

测试 539

19.2.2  运行单元测试 541

19.2.3  使用MSTest预期异常 543

19.2.4  测试全部代码路径 544

19.2.5  外部依赖 544

19.2.6  Fakes Framework 547

19.2.7  IntelliTest 549

19.3  使用xUnit进行单元测试 549

19.3.1  使用xUnit和.NET Core 550

19.3.2  创建Fact属性 550

19.3.3  创建Theory属性 551

19.3.4  用dotnet工具运行单元

测试 552

19.3.5  使用Mocking库 552

19.4  UI 测试 556

19.5  Web测试 559

19.5.1  创建Web测试 560

19.5.2  运行Web测试 562

19.5.3  Web 负载测试 563

19.6  小结 565

第20章  诊断和Application Insights 566

20.1  诊断概述 566

20.2  使用EventSource跟踪 567

20.2.1  EventSource的简单用法 568

20.2.2  跟踪工具 570

20.2.3  派生自EventSource 572

20.2.4  使用注释和EventSource 574

20.2.5  创建事件清单模式 576

20.2.6  使用活动ID 578

20.3  创建自定义侦听器 581

20.4  使用Application Insights 582

20.4.1  创建通用Windows应用

程序 583

20.4.2  创建Application Insights 

资源 583

20.4.3  配置Windows应用程序 584

20.4.4  使用收集器 586

20.4.5  编写自定义事件 587

20.5  小结 588

第21章  任务和并行编程 590

21.1  概述 590

21.2  Parallel类 591

21.2.1  使用Parallel.For()方法

循环 591

21.2.2  提前停止Parallel.For 594

21.2.3  Parallel.For()的初始化 595

21.2.4  使用Parallel.ForEach()

方法循环 596

21.2.5  通过Parallel.Invoke()方法

调用多个方法 597

21.3  任务 597

21.3.1  启动任务 597

21.3.2  Future——任务的结果 600

21.3.3  连续的任务 601

21.3.4  任务层次结构 602

21.3.5  从方法中返回任务 603

21.3.6  等待任务 603

21.4  取消架构 604

21.4.1  Parallel.For()方法的取消 604

21.4.2  任务的取消 605

21.5  数据流 607

21.5.1  使用动作块 607

21.5.2  源和目标数据块 608

21.5.3  连接块 609

21.6  小结 611

第22章  任务同步 612

22.1  概述 613

22.2  线程问题 613

22.2.1  争用条件 614

22.2.2  死锁 616

22.3  lock语句和线程安全 618

22.4  Interlocked类 623

22.5  Monitor类 624

22.6  SpinLock结构 625

22.7  WaitHandle基类 626

22.8  Mutex类 627

22.9  Semaphore类 628

22.10  Events类 630

22.11  Barrier类 633

22.12  ReaderWriterLockSlim类 636

22.13  Timer类 639

22.14  小结 641

第23章  文件和流 643

23.1  概述 644

23.2  管理文件系统 644

23.2.1  检查驱动器信息 645

23.2.2  使用Path类 646

23.2.3  创建文件和文件夹 647

23.2.4  访问和修改文件的属性 648

23.2.5  创建简单的编辑器 649

23.2.6  使用File执行读写操作 651

23.3  枚举文件 653

23.4  使用流处理文件 654

23.4.1  使用文件流 655

23.4.2  读取流 659

23.4.3  写入流 659

23.4.4  复制流 660

23.4.5  随机访问流 661

23.4.6  使用缓存的流 663

23.5  使用读取器和写入器 663

23.5.1  StreamReader类 663

23.5.2  StreamWriter类 664

23.5.3  读写二进制文件 665

23.6  压缩文件 666

23.6.1  使用压缩流 667

23.6.2  压缩文件 668

23.7  观察文件的更改 668

23.8  使用内存映射的文件 670

23.8.1  使用访问器创建内存映射

文件 671

23.8.2  使用流创建内存映射

文件 673

23.9  使用管道通信 675

23.9.1  创建命名管道服务器 675

23.9.2  创建命名管道客户端 677

23.9.3  创建匿名管道 677

23.10  通过Windows运行库

使用文件和流 679

23.10.1  Windows应用程序

编辑器 679

23.10.2  把Windows Runtime类

型映射为.NET类型 682

23.11  小结 684

第24章  安全性 685

24.1  概述 685

24.2  验证用户信息 686

24.2.1  使用Windows标识 686

24.2.2  Windows Principal 687

24.2.3  使用声称 688

24.3  加密数据 690

24.3.1  创建和验证签名 692

24.3.2  实现安全的数据交换 694

24.3.3  使用RSA签名和散列 697

24.3.4  实现数据的保护 700

24.4  资源的访问控制 703

24.5  使用证书发布代码 706

24.6  小结 707

第25章  网络 708

25.1  网络 708

25.2  HttpClient类 709

25.2.1  发出异步的Get请求 709

25.2.2  抛出异常 710

25.2.3  传递标题 711

25.2.4  访问内容 713

25.2.5  用HttpMessageHandler

自定义请求 713

25.2.6  使用SendAsync创建

HttpRequestMessage 714

25.2.7  使用HttpClient和Windows 

Runtime 715

25.3  使用WebListener类 717

25.4  使用实用工具类 720

25.4.1  URI 721

25.4.2  IPAddress 722

25.4.3  IPHostEntry 723

25.4.4  Dns 724

25.5  使用TCP 725

25.5.1  使用TCP创建HTTP客户

程序 726

25.5.2  创建TCP侦听器 728

25.5.3  创建TCP客户端 736

25.5.4  TCP和UDP 740

25.6  使用UDP 740

25.6.1  建立UDP接收器 741

25.6.2  创建UDP发送器 742

25.6.3  使用多播 745

25.7  使用套接字 745

25.7.1  使用套接字创建侦听器 746

25.7.2  使用NetworkStream和

套接字 749

25.7.3  通过套接字使用读取器和

写入器 749

25.7.4  使用套接字实现接收器 751

25.8  小结 753

第26章  Composition 754

26.1  概述 754

26.2  Composition库的体系结构 756

26.2.1  使用特性的Composition 757

26.2.2  基于约定的部件注册 763

26.3  定义协定 766

26.4  导出部件 770

26.4.1  创建部件 770

26.4.2  使用部件的部件 776

26.4.3  导出元数据 776

26.4.4  使用元数据进行惰性

加载 778

26.5  导入部件 779

26.5.1  导入连接 782

26.5.2  部件的惰性加载 784

26.5.3  读取元数据 784

26.6  小结 786

第27章  XML和JSON 787

27.1  数据格式 787

27.1.1  XML 788

27.1.2  .NET支持的XML标准 789

27.1.3  在框架中使用XML 790

27.1.4  JSON 790

27.2  读写流格式的XML 792

27.2.1  使用XmlReader类

读取XML 793

27.2.2  使用XmlWriter类 797

27.3  在.NET中使用DOM 798

27.3.1  使用XmlDocument类

读取 799

27.3.2  遍历层次结构 799

27.3.3  使用XmlDocument插入

节点 800

27.4  使用XPathNavigator类 802

27.4.1  XPathDocument类 802

27.4.2  XPathNavigator类 803

27.4.3  XPathNodeIterator类 803

27.4.4  使用XPath导航XML 803

27.4.5  使用XPath评估 804

27.4.6  用XPath修改XML 805

27.5  在XML中序列化对象 806

27.5.1  序列化简单对象 807

27.5.2  序列化一个对象树 809

27.5.3  没有特性的序列化 811

27.6  LINQ to XML 814

27.6.1  XDocument对象 815

27.6.2  XElement对象 816

27.6.3  XNamespace对象 817

27.6.4  XComment对象 818

27.6.5  XAttribute对象 819

27.6.6  使用LINQ查询XML

文档 820

27.6.7  查询动态的XML文档 821

27.6.8  转换为对象 822

27.6.9  转换为XML 823

27.7  JSON 824

27.7.1  创建JSON 825

27.7.2  转换对象 825

27.7.3  序列化对象 827

27.8  小结 828

第28章  本地化 829

28.1  全球市场 830

28.2  System.Globalization名称

空间 830

28.2.1  Unicode问题 830

28.2.2  区域性和区域 831

28.2.3  使用区域性 835

28.2.4  排序 841

28.3  资源 843

28.3.1  资源读取器和写入器 843

28.3.2  使用资源文件生成器 844

28.3.3  通过ResourceManager

使用资源文件 845

28.3.4  System.Resources名称

空间 846

28.4  使用WPF本地化 846

28.5  使用ASP.NET Core本地化 848

28.5.1  注册本地化服务 848

28.5.2  注入本地化服务 849

28.5.3  区域性提供程序 850

28.5.4  在ASP.NET Core中使用

资源 851

28.6  本地化通用Windows平台 852

28.6.1  给UWP使用资源 853

28.6.2  使用多语言应用程序

工具集进行本地化 854

28.7  创建自定义区域性 856

28.8  小结 857

第Ⅲ部分  Windows应用程序

第29章  核心XAML 860

29.1  XAML的作用 860

29.2  XAML概述 861

29.2.1  使用WPF把元素映射到

类上 862

29.2.2  通过通用Windows应用

程序把元素映射到类上 863

29.2.3  使用自定义.NET类 864

29.2.4  把属性用作特性 865

29.2.5  把属性用作元素 866

29.2.6  使用集合和XAML 867

29.3  依赖属性 867

29.3.1  创建依赖属性 868

29.3.2  值变更回调和事件 869

29.3.3  强制值回调和WPF 870

29.4  路由事件 871

29.4.1  用于Windows 应用程序

的路由事件 871

29.4.2  WPF的冒泡和隧道 873

29.4.3  用WPF实现自定义路由

事件 875

29.5  附加属性 876

29.6  标记扩展 879

29.6.1  创建自定义标记扩展 880

29.6.2  XAML定义的标记

扩展 882

29.7  小结 882