LINQ驱动数据的查询功能

Posted 2020-08-09 坚持不懈,才能出彩

一、LINQ概念

      LINQ是微软在.NetFramework3.5中新加入的语言功能,在语言中以程序代码方式处理集合的能力。

1.1 LINQ VS 循环处理

      在我刚工作时候，对于集合对象的处理一般是采用循环这个集合处理，在处理实值类型上这样做效率还行，但是如果集合内是引用类型，使用LINQ就方便的多，例如一个程序要计算课程的总分和平均分，实体分别是Student和StudentScore

类的申明如下：

 /// <summary>
    /// 学生实体
    /// </summary>
   public class Student
    {
       /// <summary>
       /// 学生主键
       /// </summary>
       public string StudentID { get; set; }

       /// <summary>
       /// 学生名称
       /// </summary>
       public string StudentName { get; set;}

    }

    /// <summary>
    /// 学生分数实体
    /// </summary>
   public class StudentScore
    {
       /// <summary>
       /// 学生分数主键
       /// </summary>
       public string ScoreId { get; set; }

       /// <summary>
       ///学生分数
       /// </summary>
       public int Score { get; set; }
    }

      使用循环方式实现统计本班总分和平均分代码如下：

            List<Student> students = GetStudents();
            List<StudentScore> CSScoreList = GetCSScores();
            List<StudentScore> DBScoreList = GetDBScores();

            double CSSum = 0.0, DBSum = 0.0;
            //循环C#集合
            foreach (StudentScore csScore in CSScoreList)
            {
                CSSum = CSSum + csScore.Score;
            }
            //循环DB集合
            foreach (StudentScore dbScore in DBScoreList)
            {
                DBSum += dbScore.Score;
            }
            Console.WriteLine("本班的C#总分是：{0},平均分是:{1}", CSSum, CSSum/students.Count);
            Console.WriteLine("本班的SQL总分是：{0},平均分是:{1}", DBSum, DBSum / students.Count);
            Console.ReadKey();

      使用Linq的代码处理如下

 Console.WriteLine("本班的C#总分是：{0},平均分是:{1}", CSScoreList.Sum(t=>t.Score),CSScoreList.Average(t=>t.Score));
            Console.WriteLine("本班的SQL总分是：{0},平均分是:{1}", DBScoreList.Sum(t => t.Score), DBScoreList.Average(t => t.Score));

       使用LINQ中最简单的例子,说明LINQ给我们带来的便利。

二、LINQ的基础

      LINQ本身以IEnumerable<T>两个接口为基础,IEnumerable<T>则负责泛型的集合，目前.NET Framework内的泛型集合类 System.Collection.Generic 命名空间都已实现 IEnumerable<T>,一般来说在.NET内的所有集合对象都能使用LINQ进行处理,如果不引用System.Linq命名空间，所有Linq功能都无法使用。

2.1 扩展方法

      扩展方法赋予了程序设计语言可在现有类下扩展类的功能，且不需要修改原本程序代码。实现扩展方法十分简单,只需要建立一个静态类,名称建议用 "要扩展的类名称"+Extension字样，例如扩展Int的方法，就将类名命名为Int32Extension,接下来在类内加入要扩展的方法,但是要注意两件事:

      1.必须是静态方法,且名称不能和现有的方法冲突

      2.参数至少有一个，且类型为扩展类型,格式是"this[要扩展的类名称][参数名称]",若有两个以上的参数,则扩展类型放在第一个不能设置默认值。

 /// <summary>
    /// 定义INT32扩展类
    /// </summary>
    public static class Int32Extension
    {
        public static string FormartForMoney(this Int32 value)
        {
            return value.ToString("$###,###,###,##0");
        }
    }

    /// <summary>
    /// 定义Double类型的拓展类
    /// </summary>
    public static class DoubleExtension
    {
        public static string FormartPercent(this double value)
        {
            return value.ToString("0.00%");
        }
    }

 int money = 12345;
            double d = 0.12345;
            Console.WriteLine("{0}", money.FormartForMoney());
            Console.WriteLine("{0}", d.FormartPercent());
            Console.ReadKey();

 2.2 匿名类型与对象初始化器

    

      语法中有一个select new ,可以按所设置的属性自动产生类对象,并且自动赋予数值,这个语法包含了两个语言功能:对象初始化器与匿名类型。

      对象初始化器：允许程序中通过声明方式直接给对象属性进行数值的初始化,而不必建立有参数的构造函数。（字典类型必须按照特定格式初始化）

      匿名类型：不定义类的情况下生成新的类，Linq中常用。其中有几点限制：

      (1)  匿名类型只在同一个函数内,如果要在其他函数共享必须动用Reflection或者是利用.NET4.0提供的动态类型机制。

      (2)  匿名类型只能有属性,不可以有方法、事件、或字段等。

      (3)  两个匿名类型对象的相等,必须要两个对象的属性值都相等才行。

      (4) 匿名类型的初始化只能利用对象初始化器来进行,其属性生成后会变成只读。

2.3 类型推论

      使用匿名类型在Linq中变量类型无法确定,如果试用IEnumerable<object>就失去强类型的好处,在.NET3.5中只要使用Linq并且以select new来产生结果的查询,其变量类型声明会使用var类型表示，var类型代表编译器腿短这个变量的类型，在LINQ中复杂查询如果是嵌套的错误率较高,所以用var替代。var的限制如下：

（1）使用var类型赋值语句时右边不能为null,否则编译器无法推断其类型。

（2）var类型只能用于局部变量的声明,不能用于全局变量,类层变量或者是函数的返回值。

（3）var类型不可用在匿名委派或者是方法群组中。

 

2.4 yield指令与延迟查询

      微软提供了一个指令yield,它可以只传回每个元素的方式自动生成IEnumerable<T>对象

 private static IEnumerable<int> GetYieldResult(IEnumerable<int> param)
        {
            foreach (var num in param)
            {
                if (num > 5)
                {
                    yield break;
                }
                else
                {
                    yield return num;
                }
            }
        }

      yield指令乍看之下只是精简写法,实际上这个方法的执行推迟到真正查询才触发,例如调用这个方法时候并不会执行，当执行ToList()时候才执行,这个机制称为延迟查询或者延迟执行。

三、Linq语句

      Linq语句主要应用于集合的处理上, 这就是Linq的价值所在,而对于外部数据源,只要有相应的LINQ provider就一样享有Linq的完整功能。

通过例子学习LINQ是我的做法，例如以下就是求两个集合中相同存在的数字:

            List<int> list1 = new List<int>() { 1, 3, 5, 7, 9, 10, 15 };
            List<int> list2 = new List<int>() { 2, 4, 6, 8, 10, 15 };
            var query = from item1 in list1 join item2 in list2 on item1 equals item2 select item1;
            foreach (var q in query)
            {
                Console.WriteLine("{0}", q);
            }

      或者是查询目前某个订单的销售总数

      var query=from o in orderList

　　　　　　　 group by o.ProductID into g

　　　　　　   select new{ProductID=g.Key,Qty=g.sum(t=>t.ProductID)}

四、Linq函数

      Where()：查询结果过滤

　　Select():选取数据

     SelectMany():相当于数据库的Cross Join,这个的查询结果是笛卡尔积，就是两个表数据的乘积，将表一所有数据和表二连接，通过例子：

 IEnumerable<int> selectMany = list1.SelectMany(t=>list2).ToList(); 也可以写成   IEnumerable<int> selectMany = list1.SelectMany((int o) => { return list2; }).ToList();  selectMany()参数是Func<int,IEnumerable<TResult>>

      GroupBy():本身具有延迟查询的特性：

             List<int> groupList = new List<int>() { 1, 2, 3, 3, 2, 1, 6, 8, 34, 100, 3, 2, 5 };
            IEnumerable<IGrouping<int,int>> groupquery = groupList.GroupBy(t => t);
            foreach (var group in groupquery)
            {
                Console.WriteLine("{0}的数量有{1}个", group.Key, group.Count());
            }

      ToLookup():和GroupBy()类似没有延迟加载，但是它会产生一个新的集合对象,这个集合对象由ILookup<TKey,TElement>所组成,允许多个键存在，一个键包含很多关联的实值例如：

 var nameGroup = new[]
            {
                new {name="CallmeYhz",age=27,group="A"},
                new {name="周公瑾",age=32,group="B"},
                new {name="孔明",age=68,group="A"},
                new {name="郭奉孝",age=22,group="C"},
                new {name="孙仲谋",age=55,group="B"},
                new {name="子龙",age=63,group="A"}
            };

            var ToLookUp = nameGroup.ToLookup(t => t.group);
            foreach (var bigGroup in ToLookUp)
            {
                Console.WriteLine("当前是组{0}", bigGroup.Key);
                foreach (var smallGroup in bigGroup)
                {
                    Console.Write("名字是:{0},年龄是：{1}", smallGroup.name, smallGroup.age);
                }
                Console.WriteLine();
                Console.WriteLine();
                Console.WriteLine();
            }

       Join():

在linq语句中使用

  List<int> list1 = new List<int>() { 1, 3, 5, 9, 7, 10 };
            List<int> list2 = new List<int>() { 2, 4, 6, 7, 9, 11 };
            var query = from item1 in list1
                        join item2 in list2 on item1 equals  item2
                        select item1;


            query.ToList().ForEach(t => Console.Write("{0} ", t));

      由此例子可知，它将原本的集合视为TOuter而将传入的集合视为TInner，而还要决定由哪个属性或者成员当Key。例子中list1为本身，注意顺序。

上面用linq函数实现则为:

　　

List<int> list1 = new List<int>() { 1, 3, 5, 9, 7, 10 };
            List<int> list2 = new List<int>() { 2, 4, 6, 7, 9, 11 };        
            var query = list1.Join(list2, a=>a, b=>b,(a,b)=>b);
            query.ToList().ForEach(t => Console.Write("{0} ", t));

总结：目前常用的联接模式,Inner join由Enumerable<T>.Join()实现,CROSS JOIN 由Enumerable<T>SelectMany实现,还有一种Join模式没有考虑:LEFT OUTER JOIN 模式，要实现这个模式必须借助GroupJoin()。

GroupJoin():

List<int> list1 = new List<int>() { 1, 3, 5, 9, 7, 10 };
            List<int> list2 = new List<int>() { 2, 4, 6, 7, 7, 9, 11 };
            var query = list1.GroupJoin(
                list2,
                a => a,
                b => b,
                (a, b) => new { v = a, c = b.Count() });


            query.ToList().ForEach(t => Console.WriteLine("找到list2中有{0}个{1}", t.c, t.v));