Linq知识集一（翻译）

2022-03-28

字数统计: 1.9k字 | 阅读时长≈ 8分

原文起始连接：https://dotnettutorials.net/course/linq/

说明：这篇文章标题比较难起，归类也挺麻烦。关于Linq的知识，dotnettutorial网站用一系列的文章来讲解。每一篇都翻译的话，量还是比较大的。所以我计划先看，再整理翻译。

Linq简介

简介

LINQ（Language Integrated Query)，语言集成查询。.NET Framework3.5和C# 3.0一同发行。提供通用查询语法来支持不同数据源，包括内存中的数据、数据库数据（SQL、Oracle等）、XML文档等。如果没有Linq，那么你需要根据数据源的不同，学习不同的查询语法来支持数据查询工作。

Linq提供者（Provider），通过实现IQueryProvider和IQueryable接口来实现具体数据源数。而程序开发人员只需要针对Linq提供者提供的数据查询即可，可以像使用对象一样来编写查询。

架构

Linq架构

例子

Linq语句包含三个部分：

初始化：确定数据源
条件：where、过滤、排序等
查询：单独查询、分组查询、联合查询等

Linq语句的三种书写方式：

查询语句式
方法式
混合式

//准备数据源（内存中的数组）
List<int> intList = new List<int>()
{1,2,3,4,5,6,7,8,9};
//使用查询语句式的Linq
var linqQueries = (from obj in intList
                    where obj > 5
                    select obj);

//执行
foreach(var item in linqQueries)
{
    Console.Write(item + " ");
}

优点：

无需为新的数据源学习新的查询语言语法
精简代码
编译时检查错误
提供内置方法方便实现查询、排序、分组等
查询是可复用的

缺点

很难写出复杂的SQL查询
并没有实现所有的SQL功能，比如存储过程
如果查询编写的不好，性能将会非常差
修改查询，则需要重新部署应用，重新发布dll至服务器

IEnumerable与IQueryable

IEnumerable在System.Collection命名空间下，它只有一个GetEnumerator()方法。该方法的定义如下（泛型和非泛型）

public interface IEnumerable
{
    IEnumerator GetEnumerator();
}

public interface IEnumerable<out T>:IEnumerable
{
    IEnumerator<T> GetEnumerator();
}

IQueryable在System.Linq命名空间下，继承自IEnumerable接口。因此我们可以把一个IQueryable的变量赋值给IEnumerable变量。IQueryable接口有一个IQueryProvider成员。

namespace System.Linq
{
    public interface IQueryable: IEnumerable
    {
        Expression Expression {get;}
        Type ElementType {get;}
        IQueryProvider Provider {get;}
    }
    public interface IQueryProvider
    {
        IQueryable CreateQuery(Expression expression);
        IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression);
        object Execution(Expression expression);
        TResult Execute<TResult>(Expression expression);
    }
}

IEnumerable与IQueryable区别

总结：

IEnumerable

在System.Collections命名空间下的接口
从数据库查询数据时，IEnumerable在服务端（数据库）执行seelct语句。数据加载到客户端内存中，然后在内存中的数据获取需要的（执行条件过滤）
当需要查询内存中数据（List、Array等）要使用IEnumerable接口
大多用于LINQ to Object 和LINQ to XML查询
IEnumerable只能向前获取数据，不能往后或截取片段
不支持自定义查询

不支持懒加载，因此不支持分页场景
Enumerable类中也有Where方法的实现，该方法定义如下：

1	IEnumerable<TSource> Where<TSource> (this System.Collections.Generic.IEnumerable<TSource> source, Func<TSource,bool> predicate);

IQueryable

在System.Linq命名空间下的接口
从数据库查询数据时，IQueryable在服务端（数据库）执行带过滤的查询语句，然后获取需要的数据
当需要获取非内存数据（如远端数据库）时使用IQueryable接口
通常用于LINQ to SQL 和LINQ to Entities查询
类型集合只能往前，不能往后或截取片段
支持延迟执行
通过CreateQuery和Executes方法来支持自定义查询
支持延迟加载（lazy loading），支持分页场景

查看Where方法定义如下，它是IQueryable接口的一个扩展方法

1	public static IQeueryable<TSource> Where<TSource>(this IQueryable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)

关于何时使用IEnumerable和IQueryable，在之前的文章中也有过讨论，戳这里

扩展方法

C#的扩展方法允许我们在不改变已有类的代码前提下，向该类添加一个方法。具体做法是定义一个静态类，该静态类下实现一个静态方法，方法的第一个参数需要使用this关键字。举个例子，在string类中添加一个方法获取字符串中单词的个数。

public static class StringExtension
{
    public int GetWordCount(this string str)
    {
        if(!IsEmptyOrNull(str))
        {
            return str.Split(' ').Length;
        }
        return 0;
    }
}

此时，我们在项目中定义的string类型变量，就可以直接以.GetWordCount()方式调用这个方法了。因为这是一个静态方法，当然也可以使用类名.方法名()的方式来调用。

//扩展方法调用
string str = "hello word";
Console.WriteLine(str.GetWordCount());

//静态方法调用
Console.WriteLine(StringExtesion.GetWordCount(str));

Enumerable.cs类中实现了许多扩展方法如Where、Join等，既然是扩展方法，调用方式就有上面两种。

List<int> intList = new List<int>()
{1,2,3,4,5,6,7,8,9};

var linqList = (from obj in intList
                select obj)
                .Where(obj => obj > 5);

IEnumerable<int> enurableList = Enumerable.Where(intList, obj => obj > 5);

foreach(int item in enurableList)
{
    Console.Write(item + "  ");
}

LINQ查询操作符

LINQ操作符就是一系列的扩展方法用来写LINQ查询。

查询操作符（Select）：用来投影（Projection），从数据源中查询数据的机制。你可以按数据源原样查询出，也可以创建自己的结果形式。下面举例仅引用一些原文的图片，代码片段有点长，后期考虑github上建个repo。

下面两条语句将Employee对象原样查询出来

下面两条语句构建一个新的数据对象，不包含ID字段

下面两条语句构建一个新的数据匿名对象

下面两条语句创建带有索引值的对象

SelectMany查询，用于合并一系列的结果成为一个。下面看个例子：

static void Main(string[] args)
      {
          List<string> nameList =new List<string>(){"Pranaya", "Kumar" };
          IEnumerable<char> methodSyntax = nameList.SelectMany(x => x);
          foreach(char c in methodSyntax)
          {
              Console.Write(c + " ");
          }

          //相当于下面的查询方式
          IEnumerable<char> querySyntax = from str in nameList
                                          from ch in str
                                          select ch;
          foreach(char c in querySyntax)
          {
              Console.Write(c + " ");
          }
          Console.ReadKey();
      }

另外一个例子

var methodSyntax = Student.GetStudents()
                    .SelectMany(stu => stu.Programming, 
                    (stu, pro) => new
                    {
                        StudentName = stu.Name,
                        Programing = pro
                    })
                    .Distinct()
                    .ToList();

var querySyntax = (from stu in Student.GetStudents()
                    from pro in stu.Programming
                    select new 
                    {
                        StudentName =stu.Name,
                        Programing = pro
                    }).Distinct()
                    .ToList();
//foreach(var item in methodSyntax)
foreach(var item in querySyntax)
{
    Console.WriteLine(item.StudentName + " => " + item.Programing);
}


public class Student
{
    public int ID { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Email { get; set; }
    public List<string> Programming { get; set; }
    public static List<Student> GetStudents()
    {
        return new List<Student>()
        {
            new Student(){ID = 1, Name = "James", Email = "James@j.com", Programming = new List<string>() { "C#", "Jave", "C++"} },
            new Student(){ID = 2, Name = "Sam", Email = "Sara@j.com", Programming = new List<string>() { "WCF", "SQL Server", "C#" }},
            new Student(){ID = 3, Name = "Patrik", Email = "Patrik@j.com", Programming = new List<string>() { "MVC", "Jave", "LINQ"} },
            new Student(){ID = 4, Name = "Sara", Email = "Sara@j.com", Programming = new List<string>() { "ADO.NET", "C#", "LINQ" } }
        };
    }
}

本文作者： 达文西
本文链接： https://edsiongithub.github.io/2022/03/28/0038/
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