帶你一文了解C#中的LINQ

更新時間：2021年12月13日 10:37:51 作者：RyzenAdorer

c#提供的ling查詢極大的遍歷了集合的查詢過程,且使用簡單方便,非常的有用,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C#中LINQ的相關(guān)資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

前言

本文主要的是泛談LINQ是啥？以及常見的用法大綱如下：

LINQ的那些根基
LINQ的一些基本用法

LINQ的根基

IEnumerable和IEnumerator

為啥能夠被foreach？

實際上，能夠被foreach的對象，一定是實現(xiàn)了帶有返回值的IEnumerator的GetEnumerator()方法的接口，而.NET內(nèi)置的該接口則是IEnumerable，一般指的是IEnumerable泛型接口，讓我們來看看IEnumerator接口有啥成員：

   public interface IEnumerator
   {
       object Current
       {
           get;
       }

       bool MoveNext();

       void Reset();
   }

Current：集合當前的對象
MoveNext：是否能夠移動到下一次
Reset

因此，實際上我們進行foreach的時候，等價于：

var animals = new List<string>() { "Cat", "Dog", "Pig" };

foreach (var animla in animals)
{
    Console.WriteLine(animla);
}
Console.WriteLine("-----------");

var enumerator = animals.GetEnumerator();
while (enumerator.MoveNext())
{
    Console.WriteLine(enumerator.Current);
}

輸出結(jié)果：

Cat

Dog

Pig

-----------

Cat

Dog

Pig

而能被LINQ的對象就是一個實現(xiàn)了IEnumerable的可被枚舉的集合

LINQ的基本用法

擴展方法在LINQ的應用：LINQ的流式語法

LINQ的方法一般都是通過擴展方法了擴展的，就如最常用的幾個，Where，Any，例如，我實現(xiàn)了一個跟Where功能類似的簡化版：

 public static class MyListExtension
{
    public static IEnumerable<T> MyWhere<T>(this IEnumerable<T> enumable, Func<T, bool> func)
    {
        foreach (var item in enumable)
        {
            if (func(item))
            {
                yield return item;
            }
        }
    }
}

其實為啥會提到用擴展方法呢？就是因為LINQ就是為了簡單的能夠處理復雜集合的數(shù)據(jù)，那么擴展方法就能夠?qū)崿F(xiàn)較為簡單的鏈式查詢，例如：

var result= animals.MyWhere(t => t is "Cat" or "Dog").Select(t=>t.ToUpper()).ToList();

result.ForEach(t =>Console.WriteLine(t));

輸出結(jié)果：

CAT

DOG

LINQ的查詢表達式:LINQ的查詢語法

假如上述的例子有LINQ的查詢表達式來編寫，則寫法是這樣：

var result = (from t in animals
              where t is "Cat" or "Dog"
              select t.ToUpper()).ToList();

result.ForEach(t => Console.WriteLine(t));

輸出結(jié)果也是一樣的：

CAT

DOG

LINQ的延遲執(zhí)行：IQueryable

首先我們來看看IQueryable的接口定義：

    public interface IQueryable : IEnumerable
    {

        Type ElementType
        {
            get;
        }

 
        Expression Expression
        {
            get;
        }

        IQueryProvider Provider
        {
            get;
        }
    }

我們可以看到實際上IQueryable是繼承了IEnumerable,因此同樣具備其特性，然后主要看其三個屬性：

ElementType：集合的類型
Expression：表達式樹，這是延遲執(zhí)行的重點，下面我們會一窺究竟
IQueryProvider:IQueryable創(chuàng)建表達式樹和執(zhí)行的部分

    public interface IQueryProvider
    {
  
        IQueryable CreateQuery(Expression expression);

  
        IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression);


        object? Execute(Expression expression);


        TResult Execute<TResult>(Expression expression);
    }

我們先來看段代碼：

var result1 = (from t in animals
                where (t.Equals( "Cat") || t.Equals("Dog"))
                select t.ToUpper()).AsQueryable();
Console.WriteLine($"Expression:{ result1.Expression.ToString()}");
Console.WriteLine($"ExpressionType:{result1.Expression.GetType()}");
foreach (var item in result1)
{
    Console.WriteLine(item);
}

Console.WriteLine("---------------");
var result2 = from t in result1
              where  t.Contains("CAT")
              select t;
Console.WriteLine($"Expression:{ result2.Expression.ToString()}");
Console.WriteLine($"ExpressionType:{result2.Expression.GetType()}");
foreach (var item in result2)
{
    Console.WriteLine(item);
}

輸出如下：

Expression:System.Linq.Enumerable+WhereSelectListIterator`2[System.String,System.String]

ExpressionType:System.Linq.Expressions.ConstantExpression

CAT

DOG

---------------

Expression:System.Linq.Enumerable+WhereSelectListIterator`2[System.String,System.String].Where(t => t.Contains("CAT"))

ExpressionType:System.Linq.Expressions.MethodCallExpression2

CAT

我們從輸出可以證明，實際上在返回result1和result2，就是通過IQueryProvider不斷地在拼接表達式樹,而最后通過foreach或者ToList等操作的時候，則才是真正調(diào)用Execute方法執(zhí)行當前的IQueryable里的那個表達式樹屬性Expression,而像LINQ To Sql或者是EFCore等需要IQueryable這種解釋型的就是去實現(xiàn)了IQueryProvider里面的方法

附：將內(nèi)存中對象轉(zhuǎn)換為 XML

LINQ 查詢可以輕松地在內(nèi)存中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、SQL 數(shù)據(jù)庫、ADO.NET 數(shù)據(jù)集和 XML 流或文檔之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。以下示例將內(nèi)存中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的對象轉(zhuǎn)換為 XML 元素。

class XMLTransform
{
    static void Main()
    {
        // Create the data source by using a collection initializer.
        // The Student class was defined previously in this topic.
        List<Student> students = new List<Student>()
        {
            new Student {First="Svetlana", Last="Omelchenko", ID=111, Scores = new List<int>{97, 92, 81, 60}},
            new Student {First="Claire", Last="O'Donnell", ID=112, Scores = new List<int>{75, 84, 91, 39}},
            new Student {First="Sven", Last="Mortensen", ID=113, Scores = new List<int>{88, 94, 65, 91}},
        };

        // Create the query.
        var studentsToXML = new XElement("Root",
            from student in students
            let scores = string.Join(",", student.Scores)
            select new XElement("student",
                       new XElement("First", student.First),
                       new XElement("Last", student.Last),
                       new XElement("Scores", scores)
                    ) // end "student"
                ); // end "Root"

        // Execute the query.
        Console.WriteLine(studentsToXML);

        // Keep the console open in debug mode.
        Console.WriteLine("Press any key to exit.");
        Console.ReadKey();
    }
}

此代碼生成以下 XML 輸出：

<Root>  
  <student>  
    <First>Svetlana</First>  
    <Last>Omelchenko</Last>  
    <Scores>97,92,81,60</Scores>  
  </student>  
  <student>  
    <First>Claire</First>  
    <Last>O'Donnell</Last>  
    <Scores>75,84,91,39</Scores>  
  </student>  
  <student>  
    <First>Sven</First>  
    <Last>Mortensen</Last>  
    <Scores>88,94,65,91</Scores>  
  </student>  
</Root>