在软件开发过程中，确保输入数据的有效性是一个常见而重要的任务。通常，会在方法执行前进行一系列的条件测试，以确保输入数据符合预期。然而，这种做法往往会导致代码变得冗长且难以维护。为了解决这个问题，可以引入代码契约（Code Contracts）的概念，它可以帮助定义方法执行前后必须满足的条件，从而提高代码的清晰度和可维护性。
代码契约主要分为两大类：前置条件（preconditions）和后置条件（postconditions）。前置条件是指在方法执行前必须为真的条件，而后置条件是指在方法执行后必须为真的条件。这种机制非常实用，因为它可以清晰地定义方法的预期行为。
下面是一个使用代码契约的简单示例：
public void Initialize(string name, int id) {
Contract.Requires(!string.IsNullOrEmpty(name));
Contract.Requires(id > 0);
Contract.Ensures(Name == name);
Contract.Ensures(Id == id);
// 执行一些工作
}
在这个示例中，定义了两个前置条件（使用 Contract.Requires）和两个后置条件（使用 Contract.Ensures）。这种语法非常清晰，它明确地表达了这些条件是方法执行的一部分。
代码契约不仅可以用于单个方法，还可以应用于接口。通过定义一个抽象类来实现契约，并使用特定的属性来标记接口和契约类，可以确保在接口被使用时自动应用契约。
首先，定义一个接口：
public interface IUseful {
void Initialize(string name, int id);
}
然后，创建一个抽象类来定义契约：
public abstract class UsefulContract : IUseful {
public void Initialize(string name, int id) {
Contract.Requires(!string.IsNullOrEmpty(name));
Contract.Requires(id > 0);
Contract.Ensures(Name == name);
Contract.Ensures(Id == id);
}
}
接下来，使用 ContractClassAttribute 属性来标记接口，告诉编译器有一个类实现了契约：
[ContractClass(typeof(UsefulContract))]
public interface IUseful
最后，使用 ContractClassFor 属性来标记契约类，将其与接口关联起来：
[ContractClassFor(typeof(IUseful))]
public abstract class UsefulContract : IUseful
这样，每当使用这个接口时，契约就会自动被应用。
代码契约的一个优点是它不依赖于反射来执行，而是通过二进制重写器（binary rewriter）将契约转换为运行时代码。这意味着代码契约的性能开销非常小。
下面是一个使用代码契约的属性示例：
public string Name {
get {
return _name;
}
set {
if (_name == value) return;
OnChanging("Name");
_name = value;
OnChanged("Name");
}
}
在契约类中，定义了如下的契约：
public string Name {
get {
return string.Empty;
}
set {
Contract.Requires(!string.IsNullOrEmpty(value), "The name must be greater than 0 characters long.");
}
}
通过代码契约，上述代码在运行时会被转换为：
public string Name {
get {
return this._name;
}
set {
__ContractsRuntime.Requires(!string.IsNullOrEmpty(value), "The name must be greater than 0 characters long.", "!string.IsNullOrEmpty(value)");
if (this._name != value) {
this.OnChanging("Name");
this._name = value;
this.OnChanged("Name");
}
}
}