.net 温故知新：【6】Linq是什么

1、什么是Linq

关于什么是Linq 我们先看看这段代码。

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            List<int> list = new List<int> { 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 5, 7, 8, 10, 12 };
            var linqList = list.Where(t => t < 10)              //列表中值小于10
                           .GroupBy(t => t)                     //分组
                           .Where(t => t.Count() > 1)           //分组后出现次数大于1
                           .OrderByDescending(t => t.Count())   //按照出现次数倒序
                           .Select(t => t.Key);                 //选择值
            Console.WriteLine(string.Join(' ',linqList));

这段代码使用Linq对List列表进行筛选、分组、排序等一系列操作展示了Linq的强大和便捷，那么我们为什么需要学习Linq？可以看到这样一堆逻辑只几行Linq很快就可以实现，如果要我们自己实现方法去处理这个List肯定是比较繁琐的。 Linq是什么？如下是官方文档对于Linq的描述:

语言集成查询 (LINQ) 是一系列直接将查询功能集成到 C# 语言的技术统称。数据查询历来都表示为简单的字符串，没有编译时类型检查或 IntelliSense 支持。此外，需要针对每种类型的数据源了解不同的查询语言：SQL 数据库、XML 文档、各种 Web 服务等。借助 LINQ，查询成为了最高级的语言构造，就像类、方法和事件一样。对于编写查询的开发者来说，LINQ 最明显的“语言集成”部分就是查询表达式。查询表达式采用声明性查询语法编写而成。使用查询语法，可以用最少的代码对数据源执行筛选、排序和分组操作。可使用相同的基本查询表达式模式来查询和转换 SQL 数据库、ADO .NET 数据集、XML 文档和流以及 .NET 集合中的数据。

Linq的使用频率和范围可以说是很高很广的，基本每天应该都会用到，那么Linq到底是什么呢？怎么实现的？要学习Linq首先需要先了解委托和Lambda 表达式,因为Linq是由 委托->Lambda->Linq 的一个变换过程。

2、委托

委托简单来讲就是指向方法的指针，就像变量是用来指向具体实现。例如String对象,我们定义一个对象string str="变量"那么str就是指向具体实例化对象的地址，String就是类型。按照这个思路，如果我们要定义一个指向方法的变量，委托就是为了实现该目的。委托使用 delegate 关键字来声明委托类型。用类似于定义方法签名的语法来定义委托类型。只需向定义添加 delegate 关键字即可,如下我们定义一个比较两个数字的委托类型。

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//比较两个数字
public delegate int Comparison(int i, int n);

接着我们定义委托变量comparison并指向方法ComparisonMax方法,该方法比较两个int大小，返回大的一个。

委托是和类平级的应以，理应放类同级别，但是C#支持类嵌套定义，所以我们把和本类关联性强的委托可以嵌套定义，委托变量comparison指向方法后，调用comparison(1, 2)执行委托方法并打印。当然委托可以有返回值也可以定义void无返回值，关于委托的其它方面这里不再赘述，这里主要是为了看清Linq所以浅显的梳理下。每次使用委托的时候我们都要定义比较麻烦，所以框架已经为我们定义好了两个类型，Action和Func一个无返回值，一个有返回值，并且采用泛型定义了多个委托以满足我们日常使用。

有了这两个系列的委托类型，上面的方式我们也可以不定义委托直接使用Func<int,int,int> comparison = ComparisonMax;来实现。

3、Lambda

在看Lamda之前我们再看下委托方法的另外一种编写方式，匿名方法。

delegate 运算符创建一个可以转换为委托类型的匿名方法如下我们直接在委托变量后面使用delegate 将参数方法体直接写，而不用声明其名称的方式。

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Func<int,int,int> comparison = delegate(int i,int n) { return i > n ? i : n; };

运行打印下结果：

从 C# 3 开始，lambda 表达式提供了一种更简洁和富有表现力的方式来创建匿名函数。使用 => 运算符构造 Lambda 在 lambda 表达式中，lambda 运算符将左侧的输入参数与右侧的 lambda 主体分开。

使用 Lambda 表达式来创建匿名函数。使用 lambda 声明运算符=>（读作 goes to）从其主体中分离 lambda 参数列表。 Lambda 表达式可采用以下任意一种形式：

其中第一种后面写表达式，第二种是使用大括号{}的代码块作为主体，语句 lambda 与表达式 lambda 类似，只是语句括在大括号中。其实 表达式lambda 就是 语句lambda 在只有一行的情况下可以省略大括号和return。表达式 lambda 的主体可以包含方法调用。不过若在表达式树中，则不得在 Lambda 表达式中使用方法调用。表达式树是另外一个东西，我们现在使用的ORM框架就是将lambda转换为sql，这个过程使用表达式树技术,比如EF查询中，如果我们写一个Console.WriteLine()表达式树是没办法转换的，想一下这个调用对于sql查询来说是没有意义的，表达式树以后再讨论吧。

因此上面的匿名函数可以通过lambda变换为：

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Func<int,int,int> comparison = (int i,int n) =>{ return i > n ? i : n; };

Lambda表达式参数类型也可以省略，输入参数类型必须全部为显式或全部为隐式；否则，便会生成 CS0748 编译器错误。所以表达式还可以变换为：

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Func<int,int,int> comparison = (i,n) =>{ return i > n ? i : n; };

将 lambda 表达式的输入参数括在括号中。如果没有参数则直接写（）：Action ac = () => {Console.WriteLine();}或者Action ac = () => Console.WriteLine() 如果 lambda 表达式只有一个输入参数，则括号是可选：Func<int,int> fun = i => {return i ;}或者Func<int,int> fun = i =>i 关于更多的lambda知识可以参看文档：Lambda 表达式

4、实现一个Linq

有了委托和Lambda 的知识，我们可以自己写一个简易的Linq实现，写一个where吧。我们需要扩展List类的方法，当然不用扩展方法也是可以实现，直接写方法然后调用，但是为了还原框架实现方式，我们模仿IEnumerable类（List 继承至IEnumerable）。

关于扩展方法：

扩展方法使你能够向现有类型“添加”方法，而无需创建新的派生类型、重新编译或以其他方式修改原始类型。扩展方法是一种静态方法，但可以像扩展类型上的实例方法一样进行调用。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方法操作的类型。参数前面是 this 修饰符。仅当你使用 using 指令将命名空间显式导入到源代码中之后，扩展方法才位于范围中。

定义扩展方法

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    public static class MyLinq
    {
        public static List<T> MyLinqWhere<T>(this List<T> list, Func<T, bool> predicate)
        {
            List<T> tempList = new List<T>();
            foreach (var item in list)
            {
                if (predicate(item))
                {
                    tempList.Add(item);
                }
            }
            return tempList;
        }
    }

List类是泛型，所以我们定义泛型MyLinqWhere 方法，第一个参数使用this关键字修饰，然后predicate为一个输入参数是T返回时bool的委托用来进行对List里面的每一个元素进行筛选，返回的bool结果判断是否符合要求。我们将符合要求的元素放到一个新的List里面最后返回该List。

使用Linq方式调用自定义的where方法

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     List<int> list = new List<int> { 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 5, 7, 8, 10, 12 };
      var listWhere = list.MyLinqWhere(x => x < 7);
      Console.WriteLine(string.Join(' ', listWhere));

这样就实现了一个简单的Linq,虽然实际的IEnumerable扩展方法里面还有其它操作，但是通过这个过程我们知道了Linq的实现。在IEnumerable扩展方法返回参数仍然是IEnumerable，所以可以像开始我们写的那样进行链式调用。

5 Linq的另外一种写法

在刚开始的例子中我们换另外一种写法：

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var linqList2 = from t in list
                   where t < 10
                   group t by t into t
                   where t.Count() > 1
                   orderby t.Count() descending
                   select t.Key;

输出的结果和方法调用，使用Lambda出来的结果是一样的。

这种方式称为语言集成查询，查询表达式采用声明性查询语法编写而成。使用查询语法，可以用最少的代码对数据源执行筛选、排序和分组操作。可使用相同的基本查询表达式模式来查询和转换 SQL 数据库、ADO .NET 数据集、XML 文档和流以及 .NET 集合中的数据。这种写法只是一种语法方式，或者说语法糖，在编译阶段生成的代码和Lambda表达式生成的代码是一致的，虽然这种方法看起来比较炫酷，但是目前大家还是比较习惯Lambda的书写方式和阅读，了解就行了，要详细学习可以参看官方文档。

c# serverless .net

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