.NET 10 和 C# 14 新特性：API 请求/响应管道增强

.NET 10 已正式发布，并带来了 C# 14。微软将 .NET 10 作为长期支持（LTS）版本发布，作为 .NET 8 的继任者。像每个版本一样，它不仅仅是一次更新，而是带来了新的内容。本文将评估 .NET 10 在 API 方面的实际改进，并使用最小化示例进行对比。

背景

API 无需介绍。从加载购物车到在电脑上显示博客，一切都是通过 API 获取的。在当今的动态网站中，一个简单的操作可能需要多次 API 调用。因此，即使是轻微的延迟也会影响用户体验，无论构建什么应用程序。

.NET 10 为 API 带来了一些深思熟虑的改进。一些重大改进，如 JIT 内联和更低的 GC 负担，使各种操作速度更快。然而，API 管道也有增强。让我们观察 .NET 10 如何改进 API 操作。

关键要点

1. JSON 序列化优化

.NET 10 引入了 AllowOutOfOrderMetadataProperties 配置选项，允许在 JSON 反序列化中跳过严格的顺序检查。这是一个优化步骤，减少了编译中的解析分支，加快了模型绑定速度。

builder.Services.ConfigureHttpJsonOptions(o =>
{
    o.SerializerOptions.AllowOutOfOrderMetadataProperties = true;
});

这个配置降低了 CPU 负担，减少了 System.Text.Json 在编译中的路径。

2. 静态 Lambda 表达式

使用 static 关键字定义 Lambda 表达式可以防止闭包分配，限制 Lambda 捕获变量：

app.MapGet("/weather", static () =>
{
    return new WeatherForecast(DateTime.Now, 25, "Sunny");
});

在以前的版本中，Lambda 会将内部变量保存在 Gen 0 内存中。在最新更新中，静态 Lambda 实现零分配，带来更快、内存效率更高的 API。

3. 性能基准测试结果

通过使用 BenchmarkDotNet 对 .NET 8 和 .NET 10 的同一个最小 API 进行测试，结果显示：

.NET 10 执行速度更快
标准偏差减少 3 倍，这得益于 JIT 改进和 JSON 解析的新特性
更低的错误率，由于执行时间的抖动更少
零闭包分配，静态 Lambda 不仅消除了闭包分配，还使委托工作更快，垃圾回收压力更低

4. 管道配置改进

管道配置如 AllowOutOfOrderMetadataProperties 和 static () => 减少了每个请求的开销。.NET 10 还优化了：

中间件调度开销
静态管道分析
更快的端点选择
更低的平均延迟和尾部延迟

实践建议

升级到 .NET 10 的步骤

创建 .NET 10 项目

mkdir ApiNet10
cd ApiNet10
dotnet new webapi -n ApiNet10 --framework net10.0

配置 JSON 选项

在 Program.cs 中添加配置：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.ConfigureHttpJsonOptions(o =>
{
    o.SerializerOptions.AllowOutOfOrderMetadataProperties = true;
});

var app = builder.Build();

使用静态 Lambda

将端点处理程序定义为静态：

app.MapGet("/weather", static () =>
    {
        return new WeatherForecast(DateTime.Now, 25, "Sunny");
    })
    .WithName("GetWeather")
    .WithSummary("Faster pipeline in .NET 10");

性能监控建议

使用 BenchmarkDotNet 进行性能测试：

[MemoryDiagnoser]
[SimpleJob(warmupCount: 3, iterationCount: 10)]
[Orderer(SummaryOrderPolicy.FastestToSlowest)]
public class ApiComparisonBenchmarks
{
    // 基准测试代码
}

最佳实践

在生产环境中启用 AllowOutOfOrderMetadataProperties 以提高 JSON 性能
尽可能使用静态 Lambda 表达式来减少内存分配
通过基准测试验证性能改进
利用 .NET 10 的中间件优化来降低延迟

结论

.NET 10 于 2025 年 11 月发布，作为长期支持（LTS）版本将获得三年支持。对于 API 管道，.NET 10 带来了关键增强。本文通过实际的基准分析展示了这些增强。更好的 JIT 内联、更低的 CPU 和 GC 压力，以及许多其他因素都有助于改善 API 性能。

这些改进在处理更大的 API 操作的实际项目中将带来显著的结果。

源代码：https://github.com/elmahio-blog/MinimalApiComparison-.git