LinQ实战学习笔记(二) C#增强特性

C# 为支持LINQ添加了许多语言特性:

• 隐式类型局部变量
• 对象初始化器
• Lambda表达式
• 扩展方法
• 匿名类型

了解这些新特性是全面了解LINQ的重要先解条件,因此请不要忽视它们.

(一)  隐式类型局部变量

processData这个类中的亮点是 {get;set;} 它是一个新特性, 系统会自动产生一个匿名私有变量.

public Int32 Id { get; set; }
        public Int64 Memory { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        public processData()
        {

        }

        public processData(Int32 id, Int64 mem, string name)
        {
            Id = id;
            Memory = mem;
            Name = name;
        }

var让你无需要写两次变量的类型, 编译器会自动推导,可以有效的减少代码书写量.

ObjectDumper.write() 是一个自定义的类, 在本系列的源代码中会有提供, 它可以方便显示对象的内容.

  var process = new List<processData>();
            foreach (var m in Process.GetProcesses())
            {
                var data = new processData();
                data.Id = m.Id;
                data.Name = m.ProcessName;
                data.Memory = m.WorkingSet64;
                process.Add(data);
            }
            ObjectDumper.Write(process);

运行结果:

(二)  对象初始化器

上面的代码可以利用processData类的构造函数进行优化.

//用构造函数优化上面的代码
            var process = new List<processData>();
            foreach (var m in Process.GetProcesses())
            {
                process.Add(new processData(m.Id, m.WorkingSet64, m.ProcessName));
            }
            ObjectDumper.Write(process);

最佳做法是使用对象初始化器优化, 如下:

 //用对象初始化器优化上面的代码
            var process = new List<processData>();
            foreach (var m in Process.GetProcesses())
            {
                process.Add(new processData()
                { 
                    Id = m.Id,
                    Memory = m.WorkingSet64,
                    Name = m.ProcessName
                });
            }
            ObjectDumper.Write(process);

在你敲上面代码时, 在{}中敲一下空格,  对象初始化器还可以支持智能感知. 相当方便.

从上面代码可以看出,有了对象初始化器, 好处很多:

• 只需要一条语句完成对象初始化工作
• 无需为简单对象提供构造函数
• 无需要为实始化不同的属性而为类提供多个构造函数

(三)  Lambda表达式

要解释Lambda表达式首先要解释下面几个知识:

• 委托
• 匿名方法

1. 委托

 C#的委托用处很大, 比如更新UI界面, 或者发挥类似函数指针的作用.

下面的例子中委托的作用类似于函数指针.

        delegate bool match<T>(T obj);
        private void disProcess(match<Process> fun)
        {
            var process = new List<processData>();
            foreach (var m in Process.GetProcesses())
            {
                if (fun(m))
                {
                    process.Add(new processData()
                    {
                        Id = m.Id,
                        Memory = m.WorkingSet64,
                        Name = m.ProcessName
                    });
                }
            }
            ObjectDumper.Write(process);
        }
        bool filter(Process obj)
        {
            return obj.WorkingSet64 > 10 * 1024 * 1024;
        }
        private void button7_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            disProcess(filter);
        }

 结果是筛选出大于10M的进程信息.

2. 匿名方法

匿名方法不用显式定义方法名, 降低了代码量.

下面的代码, 相比之前的代码来说, 就是省略了filter函数的名字, 只用了它的函数体代码.

代码改进部分如下:

  //演示匿名方法
            disProcess(delegate(Process pro)
            {
                return pro.WorkingSet64 > 10 * 1024 * 1024;
            });

C#在List<T>和Array类型中添加了一些方法, 如ForEach,Find以方便使用匿名方法

下面我们修改下disProcess() 函数, 演示一下对process使用Find方法查找进程devenv.

 private void disProcess(match<Process> fun)
        {
            var process = new List<processData>();
            foreach (var m in Process.GetProcesses())
            {
                
                if (fun(m))
                {
                    process.Add(new processData()
                    {
                        Id = m.Id,
                        Memory = m.WorkingSet64,
                        Name = m.ProcessName
                    });
                }
            }

            //C#在List<T>和Array类型中添加了一些方法, 如ForEach,Find以方便使用匿名方法
            var list1= process.Find(delegate(processData obj)
            {
                return obj.Name == "devenv";
            });

            ObjectDumper.Write(process);
        }

下面我们可以直接使用Lambda表达式, 代替匿名方法.

//演示Lambda表达式
//读作, 对传入的Process对象,如果内存占用超过10M,则返回true
 disProcess(s => s.WorkingSet64 > 10 * 1024 * 1024);

Lambda表达式的好处是, 无需要提供参数类型, 由编译器从方法的签名中自动取得.

除了实现匿名方法的功能外, Lambda还提供额外的好处:

• 无需要提供参数类型
• 支持用语句块或者表达式作为方法体, 匿名方法只能使用语句块
• 支持通过参数选择重载函数
• 带有表达式体的Lambda表达式能够转化为表达式树

 (四) 扩展方法

下面的例子要做一件事：查找内在占用大于10M的进程,计算总内存占用,转为MB方式表示

相对于使用普通方法，如果使用扩展方法来实现，它的语法结构易于使程序员把许多操作用．串联起来．

这样代码的实际执行顺序和阅读顺序就完全致．完全符合人的思维．

另一方面，扩展方法被智能感知支持，你要类型后．一下，就可以快速找到扩展方法．

  private void button10_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //我们编写三个扩展方法,按顺序执行得到结果
            //1. FilterOutSomeProcess()   过滤出一部分符合条件的Process
            //2. TotalMemory()            统计这些Process的内存总占用
            //3. BytesToMegaBytes()       把上述内存占用转为MB方式表示

            //查找内在占用大于10M的进程,计算总内存占用,转为MB方式表示.
            Console.WriteLine("查找内在占用大于10M的进程,计算总内存占用,转为MB方式表示:" 
                + Environment.NewLine);
            Console.WriteLine(
            Process.GetProcesses()
                .FilterOutSomeProcess(filter2)
                .TotalMemory()
                .BytesToMegaBytes()+"MB"
            );
        }

        bool filter2(long mem)
        {
            if (mem > 10 * 1024 * 1024) return true;
            return false;
        }

 下面是上面三个扩展方法的定义部分．

可以看见，扩展方法在要扩展类的类型前面加上关键字this, 其它的与普通方法没什么不同．

在智能感知时，扩展方法图标有个向下的小箭头，以和普通方法区别开来．

 delegate bool filterDelegate(long mem);
    static class externFun
    {
        public static List<processData> FilterOutSomeProcess(this Process[] pro,filterDelegate fun)
        {
            var proList = new List<processData>();
            foreach (var m in pro)
            {
                if(fun(m.WorkingSet64))
                    proList.Add(new processData()
                    {
                        Id = m.Id,
                        Memory = m.WorkingSet64,
                        Name = m.ProcessName
                    });
            }
            return proList;
        }

        public static long TotalMemory(this List<processData> data)
        {
            long sum=0;
            data.ForEach(s => sum += s.Memory);
            return sum;
        }

        public static float BytesToMegaBytes(this long sum)
        {
            return (float)sum / 1024f / 1024f;
        }

    }

结果如下：

LINQ也带来一系列扩展方法，它们也可以不用于LINQ中．使用它们要包含　using System.Linq

下面我们介绍几个：

OrderByDescending

Take

Sum

我们通过一个例子介绍上面三个扩展方法．

这个例子是想实现：　进程按内存占用排序,取前两名耗内存大户并计算它们耗费的总内存,用MB表示

 private void button11_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var list1 = new List<processData>();
            foreach (var m in Process.GetProcesses())
            {
                list1.Add(new processData()
                {
                    Id = m.Id,
                    Memory = m.WorkingSet64,
                    Name = m.ProcessName
                });
            }
            Console.WriteLine("进程按内存占用排序,取前两名耗内存大户并计算它们耗费的总内存,用MB表示"+
                Environment.NewLine);
            Console.WriteLine(
            list1
                .OrderByDescending(s => s.Memory)
                .Take(2)
                .Sum(s => s.Memory) / 1024f / 1024f +"MB"
            );
        }

 关于扩展方法的几点说明：

１.　扩展方法必须定义于静态类，自身应该为public，static

２.　如果实例方法和扩展方法同名，先执行实例方法，扩展方法执行优先级要低．

３.　扩展方法无法访问类型的非公有成员．

(五)　匿名类型

有了匿名类型，我们可以不再使用上面定义的processData类．而完成了同样的事情．

 private void button12_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var list1 = new List<object>();
            foreach (var m in Process.GetProcesses())
            {
                //匿名类型可以不指定属性的名称, 指定属性的名称仅仅是为了让代码好懂些
                list1.Add(
                new 
                {
                    //Id = m.Id,
                    //Memory = m.WorkingSet64,
                    //Name = m.ProcessName
                    m.Id,
                    m.WorkingSet64,
                    m.ProcessName
                });
            }
            ObjectDumper.Write(list1);


            var obj = ReturnAGeneric(() => new
            {
                Time = DateTime.Now,
                Name = "hackpig"
            });
            //下面的代码是非法的, 这是因为匿名类型的实例是不可变的,它没有set
            //obj.Name = "lxy1";
            //obj.Time = DateTime.Now;
            ObjectDumper.Write(obj);

        }

        public static TResult ReturnAGeneric<TResult>(Func<TResult> creator)
        {
            return creator();
        }

匿名类型的好处是无须特地编写专门的类型来存放这些临时性数据，可以大大加快程序的编写速度．

匿名类型有一些限制，如下：

• 在定义匿名类型的方法外想操作匿名类型，只有依靠反射．
• 匿名类型只适合存放临时的数据，不能做为方法返回类型．(泛型返回值的方法中除外)
• 匿名类型一旦创建了实例，那么这个实例的值就固定不可变的，也就是不允许再set了．之所以这样限制，就是要为函数式编程基于值的编程风格服务，避免不必要的副作用．另外在PLINQ中，这个特性至关重要，永远不会改变的对象大大降低了程序设计中对并发处理的难度．

这本书前两章的内容到此就结束了，笔者感觉讲解得还是蛮精彩的．

下面放上练习的源代码，这些代码，有些已经不同于源书代码，是在理解的基础上改编的．

本文源代码

原创文章,出自"博客园, 猪悟能'S博客" : http://www.cnblogs.com/hackpig/