LINQ to Objects延时执行的Enumerable类方法

　　LINQ标准查询运算法是依靠一组扩展方法来实现的。而这些扩展方法分别在System.Linq.Enumerable和System.Linq.Queryable这连个静态类中定义。

　　Enumerable的扩展方法采用线性流程，每个运算法会被线性执行。这种执行方法如果操作类似关系型数据库数据源，效率会非常低下，所以Queryable重新定义这些扩展方法，把LINQ表达式拆解为表达式树，提供程序就可以根据表达式树生成关系型数据库的查询语句，即SQL命令，然后进行相关操作。

　　每个查询运算符的执行行为不同，大致分为立即执行和延时执行。延时执行的运算符将在枚举元素的时候被执行。

　　Enumerable类位于程序集System.Core.dll中，System.Linq命名空间下，并且直接集成自System.Object，存在于3.5及以上的.NET框架中。Enumerable是静态类，不能实例化和被继承，其成员只有一组静态和扩展方法。

　　LINQ不仅能够查询实现IEnumerable<T>或IQueryable<T>的类型，也能查询实现IEnumerable接口的类型。关于Enumerable方法的详细说明，请参考MSDN  Enumerable 类

 “--------------------------------------------------------------

　　理解LINQ首先必须理解扩展方法

　　msdn是这样规定扩展方法的：“扩展方法被定义为静态方法，但它们是通过实例方法语法进行调用的。 它们的第一个参数指定该方法作用于哪个类型，并且该参数以 this 修饰符为前缀。”

下面给个扩展方法的例子如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 扩展方法
{
    /// <summary>
    /// 为string类型定义一个扩展方法
    /// </summary>
    static class Helper
    { 
        public static string MyExtenMethod(this string s)
        {
            return s.Substring(0, 2);
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string s = "扩展方法示例";
            Console.WriteLine(s.MyExtenMethod());//调用
            Console.ReadKey(false);
        }
    }
}

程序的运行结果如下：

 -----插曲，想到了就加进来，有助于理解开头的几段话及LINQ原理

参考DebugLZQ前面的博文：浅析EF涉及的一些C#语言特性

 ---------------------------------------------------------------”

 为了方便理解和记忆，DebugLZQ将常用的延时执行的Enumerable类方法成员分了下组，具体如下：

1.Take用于从一个序列的开头返回指定数量的元素

2.TakeWhile 用于获取指定序列从头开始符合条件的元素，直到遇到不符合条件的元素为止

3.Skip跳过序列中指定数量的元素

4.SkipWhile 用于跳过序列总满足条件的元素，然会返回剩下的元素

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 延时执行的Enumerable类方法
{
    /// <summary>
    /// 延时执行的Enumerable类方法
    /// DebugLZQ
    /// http://www.cnblogs.com/DebugLZQ
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string[] names = { "DebugLZQ","DebugMan","Sarah","Jerry","Tom","Linda","M&M","Jeffery"};
            //1.Take用于从一个序列的开头返回指定数量的元素
            //
            //a.在数组上直接使用Take方法
            foreach (string name in names.Take(3))
            {
                Console.Write("{0}    ", name); 
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("-----");
            //b.在LINQ返回的IEnumerable<T>序列上使用Take方法
            var query = from string name in names
                        where name.Length <=3
                        select name;
            foreach (string  name in query.Take(1))
            {
                Console.Write("{0}    ",name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("----------------------------");
            Console.ReadKey(false);
            //2.TakeWhile 用于获取指定序列从头开始符合条件的元素，直到遇到不符合条件的元素为止
            //
            var takenames = names.TakeWhile(n => n.Length>4);
            var takenames2 = names.TakeWhile((n,i)=>n.Length<10&&i<3);
            foreach (string name in takenames)
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("-----");
            foreach (string name in takenames2)
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("----------------------------");
            Console.ReadKey(false);
            //3.Skip跳过序列中指定数量的元素
            //
            foreach (string name in names.Skip(5))
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("-----");
            var query_skip = (from name in names
                              where name.Length >= 3
                              select name).Skip(2);
            foreach (string name in query_skip.Skip(2) )
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("----------------------------");
            Console.ReadKey(false);
            //4.SkipWhile 用于跳过序列总满足条件的元素，然会返回剩下的元素
            //跳过名字长度大于3的
            var takenames_SkipWhile = names.SkipWhile(n => n.Length >3);
            foreach (string name in takenames_SkipWhile)
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("-----");
            var takenames_SkipWhile2 = names.SkipWhile((n,i)=>n.Length>3&&i>2);
            foreach (string name in takenames_SkipWhile2)
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("----------------------------");
            Console.ReadKey(false);

            //小结Take、Skip获得第N到第M个元素
            var names_TakeAndSkip = names.Skip(5).Take(3);

            var names_TakeAndSkip2 = (from name in names
                                      select name).Skip(5).Take(3);

            foreach (string name in names_TakeAndSkip)
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("-----");
            foreach (string name in names_TakeAndSkip2)
            {
                Console.Write("{0}    ", name);
            }
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("----------------------------");
            Console.ReadKey(false);

        }
    }
}

程序中有详细的注释不再多做说明，程序运行结果如下：

5.Reverse用于翻转序列中的元素的顺序

6.Distinct过滤掉重复的元素

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Reverse_Distinct等
{
    /// <summary>
    /// DebugLZQ
    /// http://www.cnblogs.com/DebugLZQ
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string[] names = { "DebugLZQ", "Jerry", "Sarah", "Jerry", "Tom", "Linda", "M&M", "Jeffery" };
            //5.Reverse用于翻转序列中的元素的顺序
           string str = "反转字符串";

           var strre = str.ToCharArray().Reverse();
           var takenames = names.Reverse();

           foreach (var c in strre)
           {
               Console.Write(c);
           }
           Console.WriteLine();
           Console.WriteLine("-----");
           foreach (var c in takenames )
           {
               Console.WriteLine(c);
           }
           Console.WriteLine("----------------------------");
           Console.ReadKey(false);

            //6.Distinct  过滤掉重复的元素
           var takenames_Distinct = names.Distinct();

           foreach (var c in takenames_Distinct)
           {
               Console.WriteLine(c);
           }
           Console.WriteLine("----------------------------");
           Console.ReadKey(false);
        }
    }
}

程序的运行结果如下：

7.Union用于合并两个序列，并去掉重复项

8.Concat用于连接两个序列，不会去掉重复项

9.Intersect用于获得连个序列的交集

10.Except用于获得两个结合的差集

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Union_Concat_Intersect_Except
{
    /// <summary>
    /// DebugLZQ
    /// http://www.cnblogs.com/DebugLZQ
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string[] names1 = { "DebugLZQ", "Jerry", "Sarah", "Jerry", "Tom", "Linda", "M&M", "Jeffery" };
            string[] names2 = { "DebugLZQ", "Jerry", "Sarah" };

            //7.Union用于合并两个序列，并去掉重复项
            var names_Union = names1.Union(names2);

            //8.Concat用于连接两个序列，不会去掉重复项
            var names_Concat = names1.Concat(names2);

            //9.Intersect用于获得连个序列的交集
            var names_Intersect = names1.Intersect(names2);

            //10.Except用于获得两个结合的差集
            var names_Except = names1.Except(names2);

            foreach (string name in names_Union)
            {
                Console.WriteLine(name);
            }
            Console.WriteLine("-----");
            Console.ReadKey(false);
            foreach (string name in names_Concat)
            {
                Console.WriteLine(name);
            }
            Console.WriteLine("-----");
            Console.ReadKey(false);
            foreach (string name in names_Intersect)
            {
                Console.WriteLine(name);
            }
            Console.WriteLine("-----");
            Console.ReadKey(false);
            foreach (string name in names_Except)
            {
                Console.WriteLine(name);
            }
            Console.WriteLine("-----");
            Console.ReadKey(false);
        }
    }
}

程序的运行结果如下：

11.Range 用于生成指定范围内的“整数”序列

12.Repeat用于生成指定数量的重复元素

13.Empty 用于获得一个指定类型的空序列

14.DefaultIfEmpty 用于获得序列，如果为空，则添加一个默认类型元素

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Range_Empty_DefalultIfEmpty
{
    /// <summary>
    /// DebugLZQ
    /// http://www.cnblogs.com/DebugLZQ
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //11.Range 用于生成指定范围内的“整数”序列
            var num2 = Enumerable.Range(10, 15);

            //12.Repeat用于生成指定数量的重复元素
            var guest = new {Name="橙子",Age=25 };
            var Guests = Enumerable.Repeat(guest, 5);

            //13.Empty 用于获得一个指定类型的空序列
            var empty = Enumerable.Empty<string>();

            //14.DefaultIfEmpty 用于获得序列，如果为空，则添加一个默认类型元素
            //a
            var intempty = Enumerable.Empty<int>();
            Console.WriteLine(intempty.Count());
            Console.WriteLine("-----------");
            foreach (var n in intempty)
            {
                Console.WriteLine(n);            
            }
            Console.WriteLine("-----------");
            Console.WriteLine(intempty.DefaultIfEmpty().Count());
            Console.WriteLine("-----------");
            foreach (var n in intempty.DefaultIfEmpty())
            {
                Console.WriteLine(n);
            }
            Console.WriteLine("--------------------------");
            Console.ReadKey(false);
            //b
            string[] names = { "DebugLZQ", "DebugMan", "Sarah", "Jerry", "Tom", "Linda", "M&M", "Jeffery" };
            var query = from name in names
                        where name == "LBJ"
                        select name;
            Console.WriteLine(query.Count());
            Console.WriteLine(query.DefaultIfEmpty().Count());//默认为null
            foreach (var n in query.DefaultIfEmpty())
            {
                Console.WriteLine(n);
            }
            Console.WriteLine("---------------");
            Console.ReadKey(false);
            //c指定一个默认值
            foreach (var n in intempty.DefaultIfEmpty(100))
            {
                Console.WriteLine(n);
            }
            Console.WriteLine("--------------------------");
            Console.ReadKey(false);

            foreach (var n in query.DefaultIfEmpty("James"))
            {
                Console.WriteLine(n);
            }
            Console.ReadKey(false);
        }
    }
}

程序的运行结果如下：

15.OfType筛选指定类型的元素

16.Cast类型转换

17.AsEnumerable有些数据源类型不支持Enumerable的部分查询关键字，需要转换下，譬如IQueryable

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Collections;

namespace Cast_OfType_AsEnumerable
{
    /// <summary>
    /// DebugLZQ
    /// http://www.cnblogs.com/DebugLZQ
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ArrayList names = new ArrayList();
            names.Add("DebugLZQ");
            names.Add("Jerry");
            names.Add(100);
            names.Add(new {Name="LZQ",Age=26});
            names.Add(new Stack());
            //15.OfType筛选指定类型的元素
            var takenames = names.OfType<string>();

            //16.Cast类型转换
            var takenames2 = names.OfType<string>().Cast<string>();

            //17.AsEnumerable
            var takenames3 = takenames2.AsEnumerable();

            foreach (var name in takenames3)
            {
                Console.Write("{0}  ",name);
            }
            Console.ReadKey(false);

        }
    }
}

程序运行结果如下：

 延时执行，顾名思义就是不是立即执行，即不是在查询语句定义的时候执行，而是在处理结果集(如遍历)的时候执行，在Enumerable类方法成员中，除了本节总结的这常用的17个外，前面博文---LINQ基本子句 中总结的8个基本子句也都是延时执行的。注意延时执行的查询程序的执行流程。