回顾工作中常用的Linq小技巧

前言

在C#语言发展的历史长河中，Linq是一个极其重要的里程碑！

Linq的语法吸取了SQL语法的特性，同时配合Lambda表达式又可以使代码更加优雅！
可以这么说，用好了Linq可以大大提高程序猿的工作效率，毕竟我们的日常工作本质就是对数据的处理。经历了十多年的发展，现在微软自带的内库包含的Linq函数已经非常多了，几乎满足我们日常工作。

下面根据一个对科室数据操作的例子，就个人觉得日常高频使用的Linq小技巧贴出来，权当是做个笔记了。

初始化数据

定义模型

这里定义一个科室对象，模拟我们日常工作的科室信息。科室存在层级关系，还有一个员工数量的属性。模型如下:

    public class DepartmentDto
    {
        public int Id { get; set; }         

        public int? ParentId { get; set; }

        public string Name { get; set; }

        public string TelPhone { get; set; }
 
        public string Address { get; set; }

        public string Remark { get; set; }
         
        public int EmployeeNumber { get; set; }
    }

初始化数据

        public List<DepartmentDto> InitDepartmentData()
        {
            List<DepartmentDto> lst = new List<DepartmentDto>();
            lst.AddRange(new DepartmentDto[] {
                new DepartmentDto() {
                     Address ="一马路XX号",
                     Id=1,
                     Name="一级一号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6111111",
                     EmployeeNumber=3,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="二马路XX号",
                     Id=2,
                     Name="一级二号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6111111",
                     EmployeeNumber=4,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="三马路XX号",
                     Id=3,
                     Name="一级三号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6222222",
                     EmployeeNumber=6,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="一马路XX号",
                     ParentId=1,
                     Id=4,
                     Name="二级一号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6222222",
                     EmployeeNumber=7,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="二马路XX号",
                     ParentId=2,
                     Id=5,
                     Name="二级二号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6222222",
                     EmployeeNumber=5,
                },
            });
            return lst;
        }

获取未存在父级科室的科室集合

  List<DepartmentDto> lstDepartItems = InitDepartmentData();
            //1、获取未存在父级科室的科室集合 1、2、3            
            List<DepartmentDto> notExistsParentDepartmentIdLst = lstDepartItems
                .Where(p => !p.ParentId.HasValue)
                .ToList();

这里比较简单，Where内校验下ParentId的值为空即可，不使用Linq则需要自己手写一个循环搞定，如下:

   List<DepartmentDto> notExistsParentDepartmentIdLst_1 = new List<DepartmentDto>();
   foreach (DepartmentDto department in lstDepartItems)
   {
         if (!department.ParentId.HasValue)
               notExistsParentDepartmentIdLst_1.Add(department);
   }

这么看感觉便捷性不太明显是吧~~ 没事，万丈高楼平地起，咋们循行渐进~

获取存在子科室的科室集合

 //2、获取存在子科室的科室集合 1、2
            List<DepartmentDto> existsParentDepartmentIdLst1 = lstDepartItems
                .Where(p => lstDepartItems.Select(k => k.ParentId).Contains(p.Id))
                .ToList();

这里通过引用了外部的集合对象进行关联，在Where内对子科室的ParentId字段与当前集合的科室Id校验，从而得到已存在子科室的科室集合。如果不使用Linq则自己需要写两个循环才能搞定。
如下：

  List<DepartmentDto> existsParentDepartmentIdLst1_1 = new List<DepartmentDto>();
  foreach (DepartmentDto parentDepart in lstDepartItems)
  {
       foreach (DepartmentDto childDepart in lstDepartItems) 
       {
            if (parentDepart.Id == childDepart.ParentId)
            {
                 existsParentDepartmentIdLst1_1.Add(parentDepart);
                 continue;
            }
       }
  }

这么看，Linq带来的便捷性是否足够明显了，代码优雅了太多了~

科室根据地址分组，获取科室总数、科室平均数

 var groupDto = lstDepartItems
                .GroupBy(p => p.Address)
                .Select(p => new
                {
                    Address = p.Key,
                    SumEmployeeCount = p.Sum(p => p.EmployeeNumber),
                    AvgEmployeeCount = p.Average(p => p.EmployeeNumber),
                }).ToList();

获取两个集合不相等的元素

引用类型的比较处理

这里需要留意我们的科室对象是class，class在C#里属于引用类型。引用类型的比较和值类型的比较大不同相同！引用类型的比较是比较对象在内存堆里指向的地址，并非对象包含的属性值 但是我们预期的比较就是单纯的对值进行比较，所以这里需要通过实现IEqualityComparer<T>接口来对两个引用类型集合对象进行比较。

创建IEqualityComparer<DepartmentDto>对象

  public class DepartmentEqualityComparer : IEqualityComparer<DepartmentDto>
    {
        public bool Equals([AllowNull] DepartmentDto x, [AllowNull] DepartmentDto y)
        {
            // 这里可以写比较的关键代码~
            return x.Id == y.Id;
        }

        public int GetHashCode([DisallowNull] DepartmentDto obj)
        {
            return obj.ToString().GetHashCode();
        }
    }

接下来，定义一个新的集合，再手动向这个集合追加元素。

    List<DepartmentDto> lstDepartItemsCPs = InitDepartmentData();
            lstDepartItemsCPs.Add(new DepartmentDto()
            {
                Address = "三马路XX号",
                Id = 6,
                Name = "二级三号科室",
                Remark = "",
                TelPhone = "0731-6222222",
                EmployeeNumber = 7
            });

集合比较代码：

  // 这里如果DepartmentDto为引用类型(class)则需要使用比较器DepartmentEqualityComparer才能返回我们的预期值(根据ID值判断是否相等)
            List<DepartmentDto> diffList = lstDepartItemsCPs.Except(lstDepartItems, new DepartmentEqualityComparer()).ToList();
            // 获取相等元素
            List<DepartmentDto> diffList1 = lstDepartItemsCPs.Intersect(lstDepartItems.Select(p => p), new DepartmentEqualityComparer()).ToList();
        // 需要添加IEqualityComparer，因为集合内的内容为引用类型！所以两个集合的“值”是不同的，引用类型的值在这里还包含了指向的内存堆的引用地址
            bool isEqual = lstDepartItems.SequenceEqual(InitDepartmentData(), new DepartmentEqualityComparer());

值类型的比较处理

可能你觉得需要去创建IEqualityComparer<DepartmentDto>对象过于麻烦，那么想下是否一定需要将科室对象的类型设定为class，是否有更合适的类型可以替换？ 答案是有的，微软推荐如果对具体模型不需要多次执行装箱、拆箱操作最好将模型设置为结构struct而非class。 现在我们回过头将科室对象的类型更新为struct。

然后发现上面集合比较的代码可以简化成这样：

    // 这里如果DepartmentDto为值类型(struct)则不需要使用比较器DepartmentEqualityComparer即可返回我们的预期值(根据ID值判断是否相等)
            List<DepartmentDto> diffList3 = lstDepartItemsCPs.Except(lstDepartItems).ToList();
            // 获取相等元素
            List<DepartmentDto> diffList4 = lstDepartItemsCPs.Intersect(lstDepartItems.Select(p => p)).ToList();
                 // 如果把DepartmentDto的类型改为值类型则可以不需要IEqualityComparer进行判断的结果也会为true
            isEqual = lstDepartItems.SequenceEqual(InitDepartmentData());

OfType和Cast的不同之处

OfType允许对集合的项进行隐性转换（非强转Convert）且在转换前会进行判断，当类型不允许转换则continue到下一个集合项。而Cast则是子项不进行判断，直接隐性转换，所以理论上效率更高，当然相对的出错率也更高~

        public void ConvertListTest()
        {
            try
            {
                object[] ss = { 1, "2", 3, "四", "五", "7" };
                // 1、3 OfType的本质是循环集合，对每个集合项进行类型验证(不是强转,所以此处的结果是1、3 而不是1、2、3、7)
                var lst = ss.ToList().OfType<int>().ToList();
                // 3  
                int max = ss.OfType<int>().Max();
                // 这句代码会提示“System.InvalidCastException:“Unable to cast object of type 'System.String' to type 'System.Int32'.”异常，原因:Cast的执行效率会略高与OfType,因为在对集合项进行类型转换前不会对其进行类型校验,当你确保集合的类型是安全的则可以用Cast,但是能用到Cast和OfType的时候基本上都是用OfType了..
                int maxCast = ss.Cast<int>().Max();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex);
            }
        }

上述代码已上传到github，地址: https://github.com/QQ897878763/LinqStudySample.git