Linq to Object 的简单使用示例

　　　语言集成查询 (LINQ) 是 Visual Studio 2008 中引入的一组功能，可为 C# 和 Visual Basic 语言语法提供强大的查询功能。 LINQ 引入了标准易学的数据查询和更新模式，可以扩展该方法来支持任何类型的数据存储。 Visual Studio 包括 LINQ 提供程序集，后者支持将 LINQ 与 .NET Framework 集合、SQL Server 数据库、ADO.NET 数据集和 XML 文档结合使用。

　　LINQ特有的编程结构：

1. 隐式类型本地变量：C#的var关键字允许定义不显式指定实际数据类型的本地变量。不过由于编译器将根据初始值推断其数据类型，所有该变量仍然是强类型的。
2. 对象和集合初始化语法：它允许我们在创建类或结构变量的同时设置其属性。
3. Lambda表达式：C#Lambda操作符（=>）可以用来构建Lambda表达式，并且在调用以强类型的委托作为参数的方法时，也十分有用。
4. 扩展方法：C#扩展方法不使用子类就能够像已知类中添加新的功能。同样，它还可以向不能有子类的密封类和结构中添加新的功能。在编写扩展方法时，第一个参数必须使用this限定符，用来表示被扩展的类型。扩展方法只能定义在静态类中，并且必须使用static关键字声明为静态方法。
5. 匿名类型：该特性可以快速建立数据的“结构”，编译器将根据名称/值对的结合在编译时生成新的类。该类型是基于值的语义构建的，因此System.object中的每个虚方法都要重写。要定义一个匿名类型，可以声明一个隐式类型变量，并使用对象初始化语法指定数据的结构。

图是从Linq In Action 中截的。

　　下面介绍下Linq To Object：(查询内存中的集合)

这是我们查询所用的数据源，（Linq To Action中的）

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

namespace LinqInAction.LinqBooks.Common
{
  static public class SampleData
  {
    static public Publisher[] Publishers =
    {
      new Publisher {Name="FunBooks"},
      new Publisher {Name="Joe Publishing"},
      new Publisher {Name="I Publisher"}
    };

    static public Author[] Authors =
    {
      new Author {FirstName="Johnny", LastName="Good"},
      new Author {FirstName="Graziella", LastName="Simplegame"},
      new Author {FirstName="Octavio", LastName="Prince"},
      new Author {FirstName="Jeremy", LastName="Legrand"}
    };

    static public Subject[] Subjects =
    {
      new Subject {Name="Software development"},
      new Subject {Name="Novel"},
      new Subject {Name="Science fiction"}
    };

    static public Book[] Books =
    {
      new Book {
        Title="Funny Stories",
        Publisher=Publishers[0],
        Authors=new[]{Authors[0], Authors[1]},
        PageCount=101,
        Price=25.55M,
        PublicationDate=new DateTime(2004, 11, 10),
        Isbn="0-000-77777-2",
        Subject=Subjects[0]
      },
      new Book {
        Title="LINQ rules",
        Publisher=Publishers[1],
        Authors=new[]{Authors[2]},
        PageCount=300,
        Price=12M,
        PublicationDate=new DateTime(2007, 9, 2),
        Isbn="0-111-77777-2",
        Subject=Subjects[0]
      },
      new Book {
        Title="C# on Rails",
        Publisher=Publishers[1],
        Authors=new[]{Authors[2]},
        PageCount=256,
        Price=35.5M,
        PublicationDate=new DateTime(2007, 4, 1),
        Isbn="0-222-77777-2",
        Subject=Subjects[0]
      },
      new Book {
        Title="All your base are belong to us",
        Publisher=Publishers[1],
        Authors=new[]{Authors[3]},
        PageCount=1205,
        Price=35.5M,
        PublicationDate=new DateTime(2006, 5, 5),
        Isbn="0-333-77777-2",
        Subject=Subjects[2]
      },
      new Book {
        Title="Bonjour mon Amour",
        Publisher=Publishers[0],
        Authors=new[]{Authors[1], Authors[0]},
        PageCount=50,
        Price=29M,
        PublicationDate=new DateTime(1973, 2, 18),
        Isbn="2-444-77777-2",
        Subject=Subjects[1]
      }
    };
  }
}

　　一、概述

LINQ to OBJECT是用于操作内存对象的LINQ编程接口，包含了大量的查询操作符，针对内存中的集合对象进行操作。LINQ TO OBJECT的大部分操作是针对序列的。标准查询操作符本质是一些扩展方法。

　　二、延时标准查询操作符

　　　　I、延时标准查询操作符是指具备延时查询特性的标准查询操作符，这些操作符构成了LINQ TO OBJECT编程接口的最主要内容。

主要包括：（以下示例中，一般第一个方法为Linq扩展方法，第二个方法为查询表达式语法）

• Where：根据谓词对源序列的内容进行筛选，类似于SQL中的where子句。

  •             var books = SampleData.Books.Where(b => b.Price > 20);
    
                var books1 = from book in SampleData.Books
                             where book.Price > 30
                             select book;
                //多条件直接用“&&”或者“||”来组合
                var book2 = SampleData.Books.Where(b => b.Price > 20 && b.PageCount > 500);

• Select：投影运算符对应SQL中的“select 列名”子句

• var books = SampleData.Books.GroupBy(book => book.Publisher).Select(publisherBooks => new
              {
                  Publisher = publisherBooks.Key.Name,
                  books = publisherBooks
              });
  
  var books = from publisher in SampleData.Publishers
                          from book in SampleData.Books
                          select new
                          {
                              Correct = publisher == book.Publisher,
                              Publisher = publisher.Name,
                              Book = book.Title
                          };

• SelectMany：SelectMany操作符实际上实现的是相关数据的交叉连接操作。它根据lambda表达式从一对多的序列中返回指定的属性。

• var authors = SampleData.Books.SelectMany(book => book.Authors).Distinct().Select(author => author.FirstName + "      " + author.LastName);
  
  var authors2 =
        SampleData.Books.SelectMany(book => book.Authors)
        　　.Select(author => author.FirstName + "      " + author.LastName);

• Take：Take是从序列中获取元素的个数；var books1 = SampleData.Books.Take(2);//去前两个
• Skip：Skip是从序列中跳过元素的个数；var books2 = SampleData.Books.Skip(1).Take(2);//跳过第一个，取前两个
• TakeWhile：条件抓取，从序列第一个元素开始依次判断，只要满足条件就进行下个元素判断，直到不满足条件的元素为止，返回此元素之前的序列 ;
  • var book1 = SampleData.Books.TakeWhile(b => b.Price > 10);
• SkipWhile：条件跳过，从序列第一个元素开始依次判断，一直跳到不满足条件的元素为止，返回此元素及此元素之后的序列 ;
  • var book2 = SampleData.Books.SkipWhile(b => b.Price < 15).TakeWhile(b => b.Price > 10);
• Concat：Concat运算符用来把两个序列连接到一个序列中，它类似于SQL中的关系或or运算符。
  • var bookTitles = SampleData.Books.Select(b => b.Title);
    var authorNames = SampleData.Authors.Select(a => a.FirstName);
    var temp = bookTitles.Concat(authorNames);
• OrderBy：升序排序
• var books = SampleData.Books.OrderBy(book=>book.Publisher.Name).ThenByDescending(book=>book.Price).ThenBy(book=>book.Title).Select(book => new { Publisher = book.Publisher.Name, book.Price, book.Title });
• OrderByDescending：降序排序
• ThenBy：在OrderBy或OrderByDescending后实现多级排序中实现
• ThenByDescending：在OrderBy或OrderByDescending后实现多级排序中实现
• Reverse：降序排序
• Join、GroupJoin：：Join和GroupJoin操作符是把两个相互独立的对象通过关键属性关联起来。这种对象与对象的关联与SQL中的Join关联语法上有些不同。
  　　1.LinQ的Join不支持SQL-92中的一些比较运算符，如>、<、<>等。它只支持相等运算符
  　　2.在On子句中不能使用=来实现两个对象之间的关联，需要使用Equals运算符。

• var books = from publisher in SampleData.Publishers
                          join book in SampleData.Books
                              on publisher equals book.Publisher
                          select new { Publisher = publisher.Name, Books = book.Title };
  var books2 = SampleData.Publishers.Join(SampleData.Books, publisher => publisher, book => book.Publisher,
                  (publisher, book) => new { Publisher = publisher.Name, Book = book.Title });
  //Join 实现 Left Join
  var books = from publisher in SampleData.Publishers
                          join book in SampleData.Books on publisher equals book.Publisher into publisherBooks
                          from book in publisherBooks.DefaultIfEmpty()
                          select new
                          {
                              Publisher = publisher.Name,
                              Book = book == default(Book) ? "no books" : book.Title
                          };

• GroupBy：分组操作符GroupBy用来按照元素的某个属性来对序列中的元素进行分组。类似于SQL中的group by 子句，但它是对象的序列，还可以获取每组中的每个元素对象。

• var books = SampleData.Books.GroupBy(book => book.Publisher).Select(publisherBooks => new
              {
                  Publisher = publisherBooks.Key.Name,
                  books = publisherBooks
              });
  var books = from book in SampleData.Books
                          group book by book.Publisher into publisherBooks
                          select new
                          {
                              Publisher = publisherBooks.Key.Name,
                              books = publisherBooks,
                              Count = publisherBooks.Count()
                          };

• Distinct：Distinct操作符用来把序列中重复的值移除掉，类似于SQL中的Distinct
  • var bookTitles = SampleData.Books.Select(b => b.Title).Distinct();
• Union：Union操作符取两个具有相同结构的集合并集，如果两集合中有相同元素，则会自动滤去重复内容。而前面所讲的Concat操作符只是将两个集合进行合并，并不过滤重复元素。
  • var bookTitles = SampleData.Books.Select(b => b.Title);
    var authorNames = SampleData.Authors.Select(a => a.FirstName);
    var temp = bookTitles.Union(authorNames);
• Intersect：Intersect操作符是取两个具有相同结构的集合的交集部份。
  • var bookTitles = SampleData.Books.Select(b => b.Title);
    var authorNames = SampleData.Authors.Select(a => a.FirstName);
    var temp = bookTitles.Intersect(authorNames);
• Except：Except操作符是从一个集合中取另一个集合的差集，即从集合A中取出集合B中不包含的元素。
  • var bookTitles = SampleData.Books.Select(b => b.Title);
    var authorNames = SampleData.Authors.Select(a => a.FirstName);
    var temp = bookTitles.Except(authorNames);
• Cast：

  •             ArrayList booksList = new ArrayList(SampleData.Books);
    
                var query = from book in booksList.Cast<Book>()
                    where book.PageCount > 150
                    select new
                    {
                        book.Title,
                        book.PageCount
                    };
    
                var query2 = from Book book in booksList
                            where book.PageCount > 150
                            select new
                            {
                                book.Title,
                                book.PageCount
                            };

　　　　II、非延时标准查询操作符

非延时标准查询操作符是指不具备昝查询特性的标准查询操作符，这些操作符一般用于辅助延时标准查询操作符使用。

主要包括：

• TOArray：把集合转换为数组形式
• ToList：把集合转换为数组形式
• ToDictionary：把集合转换成Dictionary<TKey,TElement>类型的集合，它每个元素的value值是原集合中的一个元素对象。
  • Dictionary<string, Book> books = SampleData.Books.ToDictionary(book => book.Isbn)
• ToLookUp：把集合转换成ILookup<TKey,TElement>类型的集合，ILookup<TKey,TElement>集合与Dictionary<TKey,TElement>集合不同的是：Dictionary<TKey,TElement>中Key和Value值一一对应，而ILookup<TKey,TElement>集合中Key和Value值是一对多的对应关系。
• SequenceEqual：用来对两个序列进行对比。如果所有元素的值相等，并且元素个数相等，并且元素的次序相等，那SequenceEqual操作符返回的是True，否则返回False。
• First、FirstOrDefault：如果序列中包含一个或多个元素，这两个操作符返回序列中的第一个元素。如果序列不包含任何元素，则FirstOrDefault操作符返回null值（引用类型）或默认值（值类型），而First操作符则产生异常信息。
• Last、LastOrDefault：如果序列中包含一个或多个元素，这两个操作符返回序列中的最后一个元素。如果序列不包含任何元素，则LastOrDefault操作符返回null值（引用类型）或默认值（值类型），而Last操作符则产生异常信息。
• Single、SingleOrDefault：如果序列中有且只有一个元素，则这两个操作符返回该元素
  如果序列中没有任何元素，则Single会产生异常，而SingleOrDefault则会返回null值（引用类型）或默认值（值类型）
  如果序列中包含多个元素，则这两个操作符都会产生异常。
• ElementAt、ElementAtOrDefault：这两个操作符是根据索引号从序列中返回指定的元素，如果未找到元素ElementAt()会产生异常，而ElementAtOrDefault()则会返回默认实例。
• Any：如果序列中存在任一个满足条件的元素，就返回true
• All：如果序列中所有元素都满足条件，就返回true
• Contains：判断集合中是否包含指定的元素
• Count：取得序列中满足条件的元素的个数
• var count2 = SampleData.Books.Count(book => book.Price > 30)
• LongCount：取得序列中满足条件的元素的个数（返回类型为int64类型）
• Sum：序列中所有元素中某属性的总和
• var sum = SampleData.Books.Sum(book=>book.Price);
• Min：序列中所有元素中某属性的最小值
• var min = SampleData.Books.Min(book => book.Price);
• Max：序列中所有元素中某属性的最大值
• var max = SampleData.Books.Select(book => book.Price).Max();
• Average：序列中所有元素中某属性的平均值
  • var average = SampleData.Books.Select(book => book.Price).Average();
• Aggregate：这个语法可以做一些复杂的聚合运算，例如累计求和，累计求乘积。它接受2个参数，一般第一个参数是称为累积数（默认情况下等于第一个值），而第二个代表了下一个值。第一次计算之后，计算的结果会替换掉第一个参数，继续参与下一次计算。

  •         
            static void Main(string[] args)
            {
    
                var numbers = GetArray(5);
              //阶乘示例  
                var result = (from n in numbers
                             select n).Aggregate(
                                (total, next) =>
                                {
                                    return total * next;
                                });
    
                Console.WriteLine("5的阶乘为:{0}",result);//返回120，也就是1*2*3*4*5
    
    
            }
    
            static IEnumerable<int> GetArray(int max) {
                List<int> result = new List<int>(max);
                for (int i = 0; i < max; i++)
                {
                    result.Add(i+1);
                }
    
                return result;
    
            }

  由于精力有限，例子不够丰富，不过基本的语义解释清楚了，语法应该很好懂，有时间再把示例语句补上，本人不怎么会排版，排版很烂，会慢慢改进，欢迎指教任何问题，谢谢。