《C#本质论》读书笔记(15)使用查询表达式的LINQ

时间:2022-02-01 08:17:20

15.1 查询表达式的概念


简单的查询表达式

  1. private static void ShowContextualKeywords1()

  2. {

  3. IEnumerable<string> selection = from word in Keywords

  4. where !word.Contains('*')

  5. select word;

  6. foreach (string keyword in selection)

  7. {

  8. Console.Write(" " + keyword);

  9. }

  10. }

  11. private static string[] Keywords = {

  12. "abstract", "add*", "alias*", "as", "ascending*", "base",

  13. "bool", "break", "by*", "byte", "case", "catch", "char",

  14. "checked", "class", "const", "continue", "decimal",

  15. "default", "delegate", "descending*", "do", "double",

  16. "dynamic*", "else", "enum", "event", "equals*",

  17. "explicit", "extern", "false", "finally", "fixed",

  18. "from*", "float", "for", "foreach", "get*", "global*",

  19. "group*", "goto", "if", "implicit", "in", "int",

  20. "into*", "interface", "internal", "is", "lock", "long",

  21. "join*", "let*", "namespace", "new", "null", "object",

  22. "on*", "operator", "orderby*", "out", "override",

  23. "params", "partial*", "private", "protected", "public",

  24. "readonly", "ref", "remove*", "return", "sbyte", "sealed",

  25. "select*", "set*", "short", "sizeof", "stackalloc",

  26. "static", "string", "struct", "switch", "this", "throw",

  27. "true", "try", "typeof", "uint", "ulong", "unchecked",

  28. "unsafe", "ushort", "using", "value*", "var*", "virtual",

  29. "void", "volatile", "where*", "while", "yield*"

  30. };

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15.1.1 投射

查询表达式输出是一个 IEnumerbale<T>或 IQueryable<T>集合。T数据类型是从select或者groupby子句推导。
上例string数据类型是从 select word推导的,因为word是一个字符串。word数据类型是由from子句所指定的IEnumerbale<T>集合的类型参数(这里是Keywords)。由于Keywords是一个string数组,它实现了IEnumerbale<T>,所以word是一个字符串。
表达式查询特定类型集合时,结果允许将数据投射成一个完全不同的类型。
Directory.GetCurrentDirectory()  

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  1. public static void Main()

  2. {

  3. List1(Directory.GetCurrentDirectory(),"*");

  4. }

  5. static void List1(string rootDirectory, string searchPattern)

  6. {

  7. IEnumerable<FileInfo> files =

  8. from fileName in Directory.GetFiles(

  9. rootDirectory, searchPattern)

  10. select new FileInfo(fileName);

  11. foreach (FileInfo file in files)

  12. {

  13. Console.WriteLine(".{0} ({1})",

  14. file.Name, file.LastWriteTime);

  15. }

  16. }

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 这里返回的是一个IEnumerable<FileInfo>,而不是System.IO.Directory.GetFiles()返回的IEnumerables<string>数据类型。
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C#3.0引入匿名类型,很大程度上就是利用像这样的“投射”功能。
  1. var files =

  2. from fileName in Directory.GetFiles(

  3. rootDirectory, searchPattern)

  4. select new FileInfo(fileName);



15.1.2 筛选

where子句在垂直方向筛选集合。
  1. IEnumerable<string> selection = from word in Keywords

  2. where !word.Contains('*')

  3. select word;



15.1.3 排序

在查询表达式中对数据进行排序的是 orderby 子句。
  1. IEnumerable<string> fileNames =

  2. from fileName in Directory.GetFiles(

  3. rootDirectory, searchPattern)

  4. orderby (new FileInfo(fileName)).Length descending,

  5. fileName

  6. select fileName;


ascending和descending是上下文关键字,分别是升序或降序排序。


15.1.4 let子句

下面代码与上面的代码相似。问题是FileInfo要创建两次,分别在orderby 和 select子句中创建。
  1. public static void Main()

  2. {

  3. ListByFileSize2(Directory.GetCurrentDirectory(), "*");

  4. }

  5. static void ListByFileSize2(

  6. string rootDirectory, string searchPattern)

  7. {

  8. IEnumerable<FileInfo> files =

  9. from fileName in Directory.GetFiles(

  10. rootDirectory, searchPattern)

  11. orderby new FileInfo(fileName).Length, fileName

  12. select new FileInfo(fileName);

  13. foreach (FileInfo file in files)

  14. {

  15. //  As simplification, current directory is

  16. //  assumed to be a subdirectory of

  17. //  rootDirectory

  18. string relativePath = file.FullName.Substring(

  19. Environment.CurrentDirectory.Length);

  20. Console.WriteLine(".{0}({1})",

  21. relativePath, file.Length);

  22. }

  23. }


可以用let子句避免这种昂贵的开销。
  1. IEnumerable<FileInfo> files =

  2. from fileName in Directory.GetFiles(

  3. rootDirectory, searchPattern)

  4. let file = new FileInfo(fileName)

  5. orderby file.Length, fileName

  6. select file;


let 解释
  1. let子句引入了一个新的范围变量

  2. 它容纳的表达式值可以在查询表达式剩余部分使用

  3. 可以添加任意数量的let表达式,只需要它们每一个作为一个附加的子句

  4. 放在第一个from子句之后,最后一个select/group by子句之前,加入查询即可



15.1.5 分组

SQL中涉及对数据项进行聚合以生成一个汇总或合计或其他聚合值。
LINQ中表达力更强,LINQ允许将单独的项分组到一系列子集合中,还允许那些组与所查的集合中项关联
  1. private static void GroupKeywords1()

  2. {

  3. IEnumerable<IGrouping<bool, string>> selection =

  4. from word in keyWords

  5. group word by word.Contains('*');

  6. foreach (IGrouping<bool, string> wordGroup

  7. in selection)

  8. {

  9. Console.WriteLine(Environment.NewLine + "{0}:",

  10. wordGroup.Key ?

  11. "Contextual Keywords" : "Keywords");

  12. foreach (string keyword in wordGroup)

  13. {

  14. Console.Write(" " +

  15. (wordGroup.Key ?

  16. keyword.Replace("*", null) : keyword));

  17. }

  18. }

  19. }


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结果

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 查询结果是一系列IGrouping<bool, string>类型元素。
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查询生成一系列分组,将相同的bool类型键应用于组内的每个string。


在group子句后面选择一个匿名类型
  1. private static void GroupKeywords1()

  2. {

  3. IEnumerable<IGrouping<bool, string>> keywordGroups =

  4. from word in keyWords

  5. group word by word.Contains('*');

  6. var selection = from groups in keywordGroups

  7. select new

  8. {

  9. IsContextualKeyword = groups.Key,

  10. Items = groups

  11. };

  12. foreach (var wordGroup in selection)

  13. {

  14. Console.WriteLine(Environment.NewLine + "{0}:",

  15. wordGroup.IsContextualKeyword ?

  16. "Contextual Keywords" : "Keywords");

  17. foreach (var keyword in wordGroup.Items)

  18. {

  19. Console.Write(" " +

  20. keyword.Replace("*", null));

  21. }

  22. }

  23. }


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 IGrouping<TKey,TElement>.Key 重命名为IsContextualKeyword,并命名了子集合属性Items。有人人为可以在匿名类型中添加一个属性来标识数据项的个数,然后,这个功能由wordGroup.Items.Count()提供。


15.1.6 使用into进行查询延续

上面的代码,一个现有的查询可以作为另一个查询的输入。然而,我们可以使用into通过查询延续子句来扩展任何查询。查询延续是一个语法糖,能简单的表示“创建量个查询并将第一个用作第二个的入口”。
  1. var selection =

  2. from word in keyWords

  3. group word by word.Contains('*')

  4. into groups

  5. select new

  6. {

  7. IsContextualKeyword = groups.Key,

  8. Items = groups

  9. };


into相当于一个管道操作符,它将第一个查询结果“管道传送”给第二个查询。用这种方式可以链接起任意数量的查询。


15.1.7 用多个from 子句“平整”序列的序列

经常将一个序列的序列“平整”成单个序列。一系列客户中的每个客户都可能关联一系列订单,或者一系列目录中的每个目录都关联了一系列文件。SelectMany序列操作符(14章讨论过)可以连接所有的子序列;要用查询表达式做相同的事情,可以用多个from子句
  1. var selection = from word in keyWords

  2. from character in word

  3. select character;


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 还可以用多个from子句生成笛卡尔积——几个序列所有可能的组合。
  1. var numbers = new[] {1, 2, 3};

  2. var product = from word in keyWords

  3. from number in numbers

  4. select new {word, number};


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主题:不重复的成员

查询表达式没与专门的语法,但是,可以结合查询操作符Distict()来实现。
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 typeof(Enumerable).GetMembers()返回System.Linq.Enumerable的所有成员(方法、属性等)的一个列表。但许多成员都是重载。

15.2 查询表达式作为方法调用

查询表达式未对CLR或CIL语言进行任何改动。由C#编译器将查询表达式转换成一系列方法调用。
  1. IEnumerable<string> selection = from word in Keywords

  2. where !word.Contains('*')

  3. select word;


编译之后,会转换成一个由System.Linq.Enumerable提供的IEnumerable<T>扩展方法调用
  1. IEnumerable<string> selection =

  2. keyWords.Where(word => word.Contains('*'));


如14章所述,Lambda表达式随后由编译器转换成一个带有Lambda的主体的方法。Lambda表达式的作用变成分配一个对该方法的委托。        
每个查询表达式都能转换成方法调用,但不是每一系列的方法调用都有对应的查询表达式。例如,扩展方法TakeWhile<T>(Func<T,bool> predicate)就没有与之等价的查询表达式,这个扩展方法只要谓词返回true,就反复返回集合中的项。