詳解LINQ入門（中篇）

前 言

在上篇中簡單的分享了LINQ的基礎概念及基礎語法，如果沒有閱讀過上篇的朋友可以點擊這里。感謝大家的支持，本篇我們將更進一步的學習LINQ的一些相關特性及應用方法。廢話不多說，請往下閱讀吧。

延遲加載

在上篇中簡單的和大家提到了LINQ具有一個很有意思的特性那就是“延遲加載”（或“延遲計算”），什么是延遲加載呢？先看來自官方的描述：延遲執行意味著表達式的計算延遲，直到真正需要它的實現值為止。是不是覺得有點生澀難理解呢？按照我個人的理解通俗的講就是，每當我們編寫好一段LINQ表達式時，此時這個表達式所代表的序列變量僅僅只是一個代理，編譯器在執行編譯時根本就不鳥這段代碼，檢查完語法正確性后直接跳過，直到代碼在編譯器動態運行序列變量在其他代碼塊被調用時，它所代理的linq表達式才會執行。啊~~看到這里你是不是要暈了，到底要怎么理解啊，無廢話上代碼：

// 已知一個序列
var array = new int[] {1, 2, 3};

// 編寫一段LINQ表達式獲得一個序列變量query
// 注意，這個變量僅僅是一個代理，在執行編譯的時候，編譯器檢查完
// 該代碼的正確性后直接跳過，不再理會
var query = from arr in array
      where arr > 1
      select arr;

// 調用上述序列變量query，此時上述的LINQ表達才會執行。注意此時已是在
// 編譯器Runtime 的情況下執行
foreach(var q in query)
  Console.WriteLine(q.ToString());

如果你覺得上述例子不能讓你有個深刻的理解，那么請看來自MSDN的例子

public static class LocalExtensions
{
  public static IEnumerable<string>
   ConvertCollectionToUpperCase(this IEnumerable<string> source)
  {
    foreach (string str in source)
    {
      Console.WriteLine("ToUpper: source {0}", str);
      yield return str.ToUpper();
    }
  }
}

class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    string[] stringArray = { "abc", "def", "ghi" };
    // 這里方法 ConvertCollectionToUpperCase 是不會在編譯時進行調用核查的，直到下面的foreach調用變量 q 此方法才會執行
    var q = from str in stringArray.ConvertCollectionToUpperCase()
        select str;

    foreach (string str in q)
      Console.WriteLine("Main: str {0}", str);
  }
  }

注意，ConvertCollectionToUpperCase 是一個靜態擴展方法，后續講解，如果你對.net 2.0 的 yeild 不熟悉的網上查閱吧，這里就不做介紹了。

// 輸出結果

// ToUpper: source abc

// Main: str ABC

// ToUpper: source def

// Main: str DEF

// ToUpper: source ghi

// Main: str GHI

小結，延遲加載有好也有壞，由于是在Runtime的情況下執行序列，所以就容易造成未知異常，斷點打錯等等，所以編碼LINQ是一定要考慮到它的這個特性。

lambda 表達式

了解完延遲加載后，那么現在我們需要簡單的學習一下.net 3.5 給我們帶來的新特性lambda表達式，在上篇的評論中，有園友問lambda和linq有什么關系，在這里其實他們沒有任何關系，是完全不同的東西，但是我們為什么要掌握它呢？因為在后續的學習中會使用大量的lambda表達，他可以使我們的代碼更優雅更有可讀性，大大提高了我們的編碼效率。

那么在學習lambda之前，先來回顧一下.net 2.0給我們帶來的委托 delegate ，這個你一定不會感到陌生吧，而且一定會常用他。對于委托這里就不做詳細的介紹了，要復習委托的在網上查閱吧。通過委托，我們可以得到一個東西“匿名方法”。咦，是不是覺得很眼熟，呵呵，用代碼來加深回憶吧

public delegate void SomeDelegate1;
public delegate void SomeDelegate2(arg 1, arg 2);

// 匿名方法
SomeDelegate1 del1 += delegate() {...};
SomeDelegate2 del2 += delegate(arg1, arg2) {...}

上面的代碼中我們看到在.net 2.0時代，我們可以通過delegate創建匿名方法，提高編碼的靈活性，那么lambda和這個有什么關系呢，lambda對匿名方法進行了升華。看代碼：

public delegate void SomeDelegate1;
public delegate void SomeDelegate2(arg 1, arg 2);

// 匿名方法
SomeDelegate1 del1 += () => {...};
SomeDelegate2 del2 += (arg1, arg2) => {...}

呵呵，是不是覺得有點不可思議呢，言歸正傳什么是lambda表達式呢，來自官方的定義：“Lambda 表達式”是一個匿名函數，它可以包含表達式和語句，并且可用于創建委托或表達式樹類型。所有 Lambda 表達式都使用 Lambda 運算符 =>，該運算符讀為“goes to”。 該 Lambda 運算符的左邊是輸入參數（如果有），右邊包含表達式或語句塊。 Lambda 表達式 x => x * x 讀作“x goes to x times x”。在定義里提到了表達式樹，這是高階晉級的話題，這里就不做討論了，我們先把精力放在入門與實戰應用上。

常規的lambda表達式如下：

(parameters) => { }

當指定的委托類型沒有參數是表達式可以如下

() => { } 例：() => {/*執行某些方法*/}

如果表達右側花括號里只有一個表達例如一元表達式，二元表達式等等，又或者是一個方法時那么花括號可以省略如下：

 (x) => x; // 最簡表達式

 (x, y) => x == y;

 () => SomeMethod();

注意，如果右側的表達式存在花括號"{}"，而且委托是具有返回類型的，那么表達式必須帶上 return 關鍵字，如下：

(x, y) => {return x == y;};

到此我們已對lambad 表達式有了一定的掌握與了解。那么我們擴展一下，在.net 3.5中，ms 給我們提供了兩個泛型委托 分別是 Fun<T> 和 Action <T> 他們可以幫助我們省去了返回創建常用委托的麻煩，提高編碼效率。

共同點：它們至多提供委托傳遞6個參數（任意類型）；

不同點：Fun 要求必須具有返回類型，而Action則必須不返回類型，規定返回 void

示例：

Fun<int, int, bool> fun = (a, b) => a==b;
Action<string> action = (p) => Console.Write(p);

小結，lambda 對我個人而言是個又愛又恨啊，不過愛多一點，它使我們寫更少的代碼做更多的事，但是在調試時一旦修改表達式內容，那么當前調試要么停止，要么重新開始，ms要是在這方面做得更完美些就好啦。不過它也間接提醒我們要有好的編碼設計思維。

靜態擴展方法

說完lambda，那么我們就進一步了解一下.net 3.5的另一個新特性“靜態擴展方法”，什么是靜態擴展方法呢，官方定義：擴展方法使您能夠向現有類型“添加”方法，而無需創建新的派生類型、重新編譯或以其他方式修改原始類型。 擴展方法是一種特殊的靜態方法，但可以像擴展類型上的實例方法一樣進行調用。簡單的說就是我們可以向一個已知的類型在不通過繼承，復寫等操作的情況下添加一個方法，以便類型的實例可以直接使用該方法。示例如下：

static class A

{

  // 這里的p1,p2 僅作為示例，實際中我們不一定需要

  public static int ExtendMethod1(this string input,string p1, string p2)

  {

     return int.Parse(input + p1 + p2);

  }

 

   // 泛型方法

   public static TOutput, ExtendMethod2<TOutput>(this obj);

   {

      return (TOutput)obj;

   }

}

class B
{
　　void Main()
  {
   var a = "1";
   var result = a.ExtendMethod1("2","3");
   // result：123
  }
}

注意,方法的 static 是必須的，而且需在靜態類里。第一個參數 this 是必須的，緊跟著 this 后面的需要擴展的類型實例參數，也是必須的。至于后面的方法調用傳遞參數就因個人所需了。

既然我們學習了靜態擴展方法，那么它和LINQ又有什么關系呢？在System.Linq的命名空間中提供了大量的靜態擴展方法，這些靜態方法本身就對linq表達式的封裝，這樣我們就可以省去了編寫簡單的linq表達式的步驟。如下：

var array = new int[]{1,2,3,4,5};

 

var query1 = from arr in array

       select arr;

 

var query2 = array.Select(e => e);

上面的示例中 query1 和 query2 是等價的，通過 query2 我們是不是又可以偷懶了很多，呵呵。

再來點帶where的

var array = new int[]{1,2,3,4,5};

 

var query1 = from arr in array

       where arr > 2

       select arr;

 

var query2 = array.Where(e => e > 2);

再來一個復合型的

var array = new int[]{1,2,3,4,5};

 

var max = (from arr in array.Where(e => e > 2)

      select arr).Max();

是不是覺得很cool。由于篇幅的關系在這里就不逐一的去接受這些靜態方法了，下面是一些常用的靜態方法列表，感興趣的去MSDN查閱詳細吧。

Aggregate , All , Any , AsEnumerable , Average , Cast , Concat , Contains, Count, DefaultIfEmpty , Distinct , ElementAt, ElementAtOrDefault ,Empty , Except , First, FirstOrDefault , GroupBy , GroupJoin , Intersect , Join , Last , LastOrDefault , LongCount , Max , Min , OfType ,OrderBy ,OrderByDescending , Range , Repeat , Reverse , Select , SelectMany , SequenceEqual , Single , SingleOrDefault , Skip , SkipWhile , Sum ,Take, TakeWhile , ThenBy , ThenByDescending , ToArray , ToDictionary , ToList, ToLookup, Union，Where

Cast<T> 和 OfType<T> 靜態擴展方法

在最后我們還是要注意兩個常用的靜態方法Cast<T>, OfType<T> 。它們的共同點是都能把非IEnumerable<T> 類型的集合轉換成IEnumerable<T>類型，然后再

進行LINQ操作，如下

var dt = new DataTable();
dt.Columsn.Add("A", typeof(int));

var newRow1 = dt.NewRow();
newRow1["A"] = 1;

var newRow2 = dt.NewRow();
newRow2["A"] = 2;

dt.Rows.Add(newRow1);
dt.Rows.Add(newRow2);

var query1 = dt.Rows.Cast<DataRow>().Select(e=>(int)e["A"]);
var query2 = dt.Rows.OfType<DataRow>().Select(e=>(int)e["A"]);

這樣我們就可以得到看上去兩個相同的序列，在這里要注意：MSDN上的說明存在誤導，MSDN對于OfType<T>的解釋存在偏差，實際上經本人反復敲代碼驗證，得到的結論是，Cast對序列進行強制轉換，一旦轉換不成功則拋出異常。OfType則是一旦轉換不成功，則不會拋出異常，但是將會得到一個空序列。見下面代碼：

var arr1 = new string[] { "1","2","test" };
var arr2 = arr1.Cast<int>();
var arr3 = arr1.OfType<int>();

//通過Cast轉換，則會拋出異常
foreach (var i in arr2)
   Console.WriteLine(i.ToString());

//通過OfType轉換，有異常但是不會拋出并得到一個空序列
foreach (var i in arr3)
   Console.WriteLine(i.ToString());

Console.Read();

總 結

本文到此，我們已對LINQ涉及的應用有了進一步的了解。學習什么是linq的延遲加載，lambda和linq是否有曖昧關系。以及靜態擴展方法對linq的輔助作用。也許你會問既然可以用靜態擴展方法替代編寫linq，那么二者怎么擇取呢，據磚家叫獸提議我們應該先以linq命名空間下的靜態擴展方法為主，實在是很復雜的linq表達式，我們再考慮使用linq本身的表達式編寫。后續我們將分享學習LINQ更貼近實戰應用的知識，linq to dataset, linq to , linq to sql, linq to entities.

感謝您的閱讀，如果有說得不對的地方請指正。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。