C#从委托、lambda表达式到linq总结

前言

本文总结学习C#必须知道的基础知识，委托、监视者模式、常用lambda表达式、linq查询，自定义扩展方法，他们之间有什么关系呢？匿名委托是如何演变成lambda表达式，lambda再如何导出linq语句的？

委托

用delegate关键字声明委托，引用MSDN上的一段内容：委托是一种引用方法的类型。一旦为委托分配了方法，委托将与该方法具有完全相同的行为。委托方法的调用可以像其他任何方法一样，具有参数和返回值。

using System;
namespace ConsoleApplication1
{
    //这个委托的名字是MyDel，委托的类型是MyDel
    //这个委托代表了一系列函数，这一些函数必须是没有返回值，没有参数的
    public delegate void MyDel();
    //这个委托代表了一系列函数，这一系列函数必须是没有返回值，参数为string类型
    public delegate void MyDel2(string name);
    //这个委托代表了一系列函数，这一系列函数必须是int类型的返回值，两个int类型的参数
    public delegate int MyDel3(int a,int b);
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //创建委托的2种方法
            //1.如果使用new关键字创建委托，则必须使用一个函数初始化这个委托对象
            MyDel2 my1 = new MyDel2(print);
            //2.如果不用new关键字，则可以直接赋值
            MyDel2 my2 = print2;
            //3.委托和他封装的方法具有相同的功能
            my1("ss");
            my2("ww");
            //4.既然委托代表了一系列函数，那么一个委托对象可以承接多个函数
            Console.WriteLine("委托对象承接多个函数");
            my1 += print2;
            my1("aa");
            //5.在承接的函数集中删减函数
            Console.WriteLine("委托对象删减函数");
            my1 -= print2;
            my1("bb");
            Console.ReadKey();            
        }
        public static void print(string name) {
            Console.WriteLine("print-----------"+name);
        }
        public static void print2(string n) {
            Console.WriteLine("22222-----------"+n);
        }
    }
}

监视者模式

监视者模式是在微软平台大量存在的一种模式，通俗一点它就是事件，事件就是监视者模式。比如生活中，你睡觉的时候委托同学上课叫醒你，这就是一个监视者模式，你是被监视者，是委托方，同学是被委托方，监视者。下面一个例子是：考试的时候自己委托父母监视自己，考的好的话让父母奖励，考差了则受罚的监视者模式：

using System;
namespace ConsoleApplication1
{
public delegate void Del();
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
           //创建对象
            Student s = new Student();
            Parent p = new Parent();
            //s.p = () => { Console.WriteLine("超常发挥，耶");};
            //s.k = () => { Console.WriteLine("考差了，嘤嘤嘤"); };
            //学生对象的委托承接着家长对象的方法
            s.p += p.PPrice;
            s.k += p.KKit;
            //s开始执行考试
            s.Exam(70);
            Console.ReadKey();
        }
    }
    public class Student {
        public Del p = null;
        public Del k = null;
        //执行考试
        public void Exam(int f) {
            if (f < 60)
            {
                k();
            }
            else {
                p();
            }
        }
    }
    public class Parent {
        public void PPrice() {
            Console.WriteLine("考的不错，奖励个馒头");
        }
        public void KKit() {
            Console.WriteLine("考的太差，面壁思过");
        }
    }
}

匿名委托

匿名委托也是一种委托，只不过没有方法名，可以理解为用delegate代替了匿名委托的方法名，很多情况不必要创建方法，需要临时创建方法来调用时使用，下面例子很好的说明匿名委托的不同用法

using System;
namespace ConsoleApplication1
{
public delegate void Delsing();
public delegate int DelPlus(int a,int b);
public delegate string DelString(string a,int b);
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //委托承接命名函数直接执行
            Delsing d = Sing;
            d();
            //匿名委托直接执行
            Delsing d1 = delegate() { Console.WriteLine("匿名委托"); };
            d1();
            //带参数且有返回值的匿名委托，执行后用write方法显示
            DelPlus d2 = delegate(int j, int k) { return j + k; };
            Console.WriteLine(d2(1,2));
            //带参数且有返回值的匿名委托，当做参数来传，然后调用函数实现功能；用定义的其他方法执行委托
            DelString d3=delegate(string a,int b){return a+b;};
            Test(d3,"1+1=",2);
            Console.ReadKey();
        }
        public static void Test(DelString del, string a, int b) {
            string str = del(a,b);
            Console.WriteLine(str);
        }
        public static void Sing() {
            Console.WriteLine("I'm singing");
        }
    }
}

lambda表达式

lambda表达式其实就是匿名委托精简之后的形式，在参数和方法体中补上“=>”（称为goes to）来表示lambda表达式，下面是lambda表达式不同形式的总结

//先定义一个Del开头的委托
public delegate void Del1();
//匿名委托
//转成lambda表达式时要去掉delegate 加上=>
Del1 d1=delegate(){Console.WriteLine("ss");};
d1=()=>{Console.WriteLine("ss");};
//由于没有参数，那么()不能省略
public delegate int Del2();
Del2 d2=delegate(){return 1;};
d2=()=>{return 1;};
//如果是直接返回，换句话说就是没有业务逻辑处理，就是只有一条返回语句，可以把{}换成()同时去掉return关键字
d2=()=>(1);
//如果方法体中有业务逻辑，则必须使用{}
d2=()=>{if(2>1){return 1;}else{return 2;}};
//
public delegate void Del3(string a);
Del3 d3=delegate(string a){Console.WriteLine(a);};
d3=(string a)=>{Console.WriteLine(a);};
//可以把参数的类型去掉，因为系统会自动判断参数的类型，毕竟是把这个lambda赋值给了对应的委托
d3=(a)=>{Console.WriteLine(a);};
//若只有一个参数，则不需要()
d3=a=>{Console.WriteLine(a);};
//
public delegate int Del4(int a,int a);
Del4 d4=delegate(int a,int b){return a+b;};
d4=(int a,int b)=>{return a+b;};
d4=(a,b)=>{return a+b;};
d4=(a,b)=>(a+b);
d4=(a,b)=>a+b;
d5=a=>a+1;

Linq语言集成化查询

linq不同于结构化查询语言（SQL）它不仅可以查询数据而且可以查询对象。
LINQ的官方中文名称为“.NET语言集成查询”，英文全称为“Language-Integrated Query”。它提供了类似于SQL语法的遍历，筛选与投影功能，LINQ不仅能完成对对象的查询，它可以透过DLINQ操作数据库，或是透过XLINQ控制XML。我们来比较一下两个不同方法求出数组中大于20的数据的例子：

using System;
using System.Collections.Generic;
namespace ConsoleApplication2
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            int[] a = { 2,23,25,32,5,64,52,30};
            //求出数组中大于20的数据
            List<int> list = new List<int>();
            foreach (int b in a) {
                if (b > 20) {
                    list.Add(b);
                }
            }
            foreach (int c in list) {
                Console.WriteLine(c);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

2.用IEnumerable的Where扩展方法，通过lambda表达式，精简程序执行过程，需要导入命名空间：using System.Linq；

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace ConsoleApplication2
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            int[] a = { 2,23,25,32,5,64,52,30};
            //求出数组中大于20的数据
            //lambda表达式
            //var list = a.Where(p => { return p > 20; });
            //简化后 var可以接受任何类型
            var list = a.Where(p => p > 20);
            //Where 返回类型时IEnumerable
            //IEnumerable<int> list = a.Where(p=>p>20);
            foreach (int c in list) {
                Console.WriteLine(c);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

上面可以算是小的LINQ查询，但能算是真正的LINQ，我暂时理解为广义的LINQ。例子中（p=>p>20）其实是一个lambda表达式，是微软定义好的一个委托，从这个委托的特点我们知道它有一个参数，返回值是bool类型。数组肯定实现了IEnumerable接口，而Where是IEnumerable<(Of <T>)>成员的一个扩展方法，MSDN中定义为Where(Func<(Of<(UMP,Boolean)>)>)基于谓词筛选值序列。LINQ查询调用了微软定义好的扩展方法进行查询，下面我们插入一段扩展方法的内容，帮助理解上面LINQ的Where扩展方法。

扩展方法

通俗点说就是在不更改原来类的基础上，为类添加方法。需要注意的是：1.扩展方法必须写在静态类中；2.扩展方法必须是静态方法，虽然是静态方法，但这个扩展方法是为对象扩展的，只能由对象调用。它的定义是：

public static class 类名 {
            public static 返回值 方法名(this 要扩展的类型 对象名[,参数列表]) { 
            }
        }

我们来做个扩展方法，为String类型扩展个获取文件类型的方法

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace ConsoleApplication2
{
    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            //调用扩展方法获取文件类型
           string file =  @"E:FTPPUBLISH学习资料KindEditorkindeditor-v4.0.3examplescolorpicker.html";
           Console.WriteLine(file.GetFileType());
            string sss = "18.9.06.mp3";
            Console.WriteLine(sss.GetFileType());
            Console.ReadKey();
        }
    }
    public static class ExtendMethod
    {
        public static string GetFileType(this string str)
        {
            string[] strs = str.Split('.');
            return strs[strs.Length - 1];
        }
    }
}

理解了这些扩展方法，相信会有助于你理解上面LINQ查询时所用的Where扩展方法。下面我们继续来看LINQ查询，把上面的LINQ再做一步扩展：
用LINQ语句进行查询，并将结果降序分组排序的三种方式

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace ConsoleApplication2
{
    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            List<Student> list = new List<Student>();
            list.Add(new Student(){Age=10,Name="Jack",Address="bj"});
             list.Add(new Student(){Age=67,Name="Mack",Address="郑州"});
             list.Add(new Student(){Age=23,Name="Dack",Address="USA"});
             list.Add(new Student(){Age=56,Name="Cack",Address="bj"});
             list.Add(new Student(){Age=8,Name="Eack",Address="郑州"});
             list.Add(new Student(){Age=34,Name="Hack",Address="bj"});
             list.Add(new Student(){Age=18,Name="小红",Address="USA"});
             Console.WriteLine("查询出集合中年龄大于45的学生");
            //查询出集合中年龄大于45的学生（完整形式，一般不这样写）
             //Func<Student, bool> f = p => p.Age > 45;
             //IEnumerable<Student> result = list.Where<Student>(f);
            //简写
             var result0 = list.Where<Student>(p=>p.Age>45);
             foreach (Student s in result0) {
                 Console.WriteLine(s.Age+"  "+s.Name);
             }
             Console.WriteLine("查询集合中年龄小于30，并按年龄降序排列，按城市分组");
            //查询集合中年龄小于30，并按年龄降序排列，按城市分组
             Console.WriteLine("____________________第一种方法____________________");
             IEnumerable<Student> result1 = list.Where(p => p.Age < 30).OrderByDescending(p => p.Age);
             IEnumerable<IGrouping<string, Student>> result11 = result1.GroupBy<Student, string>(p => p.Address);
             foreach (IGrouping<string, Student> gg in result11)
             {
                 foreach (Student s in gg)
                 {
                     Console.WriteLine(s.Age + ";" + s.Name + ";" + s.Address);
                 }
             }
             Console.WriteLine("____________________第二种方法____________________");
             var result2 = list.Where(p => p.Age < 30).OrderByDescending(p => p.Age).GroupBy(p=>p.Address);
             //第一次GetEnumerator()得到IEnumerator<IGrouping<string, Student>>
            var c = result2.GetEnumerator();
             while (c.MoveNext()) {
                 //第二次GetEnumerator()得到IEnumerator<Student>
                 var d = c.Current.GetEnumerator();                
                 while (d.MoveNext()) {
                     //.Current获取集合中位于枚举数当前位置的元素
                     Console.WriteLine(d.Current.Name+";"+d.Current.Address);
                 }
             }
             Console.WriteLine("____________________第三种方法____________________");
             var result3 = from p in list
                           where p.Age < 30
                           orderby p.Age descending
                           group p by p.Address;
            foreach (var ss in result3) {
                foreach (var s in ss) {
                    Console.WriteLine(s.Age + ";" + s.Name + ";" + s.Address);
                }                
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
    public class Student {
        public int Age { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Address { get; set; }
    }
}

最后我们做个小小的LINQ总结：LINQ语言集成化查询基础是泛型和lambda表达式，它的形式是：

from 元素 in 集合
Where 元素条件
orderby 元素.属性 ascending/descending
group 元素 by 元素.属性
select 元素

和SQL查询类似，上面例子中表明如果使用了groupby语句，则不需要select。

参考资料

本文参考下文，并对文中的例子稍微做了修改
从委托、lambda表达式到linq的一些个人小总结