《C#本质论》读书笔记（15）使用查询表达式的LINQ

15.1 查询表达式的概念

简单的查询表达式

private static void ShowContextualKeywords1()
{
    IEnumerable<string> selection = from word in Keywords
                                    where !word.Contains('*')
                                    select word;

    foreach (string keyword in selection)
    {
        Console.Write(" " + keyword);
    }
}

private static string[] Keywords = {
                                       "abstract", "add*", "alias*", "as", "ascending*", "base",
                                       "bool", "break", "by*", "byte", "case", "catch", "char",
                                       "checked", "class", "const", "continue", "decimal",
                                       "default", "delegate", "descending*", "do", "double",
                                       "dynamic*", "else", "enum", "event", "equals*",
                                       "explicit", "extern", "false", "finally", "fixed",
                                       "from*", "float", "for", "foreach", "get*", "global*",
                                       "group*", "goto", "if", "implicit", "in", "int",
                                       "into*", "interface", "internal", "is", "lock", "long",
                                       "join*", "let*", "namespace", "new", "null", "object",
                                       "on*", "operator", "orderby*", "out", "override",
                                       "params", "partial*", "private", "protected", "public",
                                       "readonly", "ref", "remove*", "return", "sbyte", "sealed",
                                       "select*", "set*", "short", "sizeof", "stackalloc",
                                       "static", "string", "struct", "switch", "this", "throw",
                                       "true", "try", "typeof", "uint", "ulong", "unchecked",
                                       "unsafe", "ushort", "using", "value*", "var*", "virtual",
                                       "void", "volatile", "where*", "while", "yield*"
                                   };

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()  

public static void Main()
 {
     List1(Directory.GetCurrentDirectory(),"*");
 }

 static void List1(string rootDirectory, string searchPattern)
 {
     IEnumerable<FileInfo> files =
         from fileName in Directory.GetFiles(
             rootDirectory, searchPattern)
         select new FileInfo(fileName);

     foreach (FileInfo file in files)
     {
         Console.WriteLine(".{0} ({1})",
             file.Name, file.LastWriteTime);
     }
 }

 

 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。

 

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。

var files =
from fileName in Directory.GetFiles(
    rootDirectory, searchPattern)
select new FileInfo(fileName);

15.1.2 筛选

where子句在垂直方向筛选集合。

    IEnumerable<string> selection = from word in Keywords
                                    where !word.Contains('*')
                                    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。

IEnumerable<string> fileNames =
    from fileName in Directory.GetFiles(
        rootDirectory, searchPattern)
    orderby (new FileInfo(fileName)).Length descending,
        fileName
    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。

public static void Main()
{
    ListByFileSize2(Directory.GetCurrentDirectory(), "*");
}

static void ListByFileSize2(
        string rootDirectory, string searchPattern)
{
    IEnumerable<FileInfo> files =
        from fileName in Directory.GetFiles(
            rootDirectory, searchPattern)
        orderby new FileInfo(fileName).Length, fileName
        select new FileInfo(fileName);

    foreach (FileInfo file in files)
    {
        //  As simplification, current directory is
        //  assumed to be a subdirectory of
        //  rootDirectory
        string relativePath = file.FullName.Substring(
            Environment.CurrentDirectory.Length);
        Console.WriteLine(".{0}({1})",
            relativePath, file.Length);
    }
}

可以用let子句避免这种昂贵的开销。

IEnumerable<FileInfo> files =
                from fileName in Directory.GetFiles(
                    rootDirectory, searchPattern)
                let file = new FileInfo(fileName)
                orderby file.Length, fileName
                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

private static void GroupKeywords1()
{
    IEnumerable<IGrouping<bool, string>> selection =
        from word in keyWords
        group word by word.Contains('*');

    foreach (IGrouping<bool, string> wordGroup
        in selection)
    {
        Console.WriteLine(Environment.NewLine + "{0}:",
            wordGroup.Key ?
                "Contextual Keywords" : "Keywords");
        foreach (string keyword in wordGroup)
        {
            Console.Write(" " +
                (wordGroup.Key ?
                    keyword.Replace("*", null) : keyword));
        }
    }
}

结果

 查询结果是一系列IGrouping<bool, string>类型元素。

 

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

private static void GroupKeywords1()
{
    IEnumerable<IGrouping<bool, string>> keywordGroups =
        from word in keyWords
        group word by word.Contains('*');

    var selection = from groups in keywordGroups
                    select new
                    {
                        IsContextualKeyword = groups.Key,
                        Items = groups
                    };

    foreach (var wordGroup in selection)
    {
        Console.WriteLine(Environment.NewLine + "{0}:",
            wordGroup.IsContextualKeyword ?
                "Contextual Keywords" : "Keywords");
        foreach (var keyword in wordGroup.Items)
        {
            Console.Write(" " +
                keyword.Replace("*", null));
        }
    }
}

 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”。

var selection =
    from word in keyWords
    group word by word.Contains('*')
        into groups
        select new
        {
            IsContextualKeyword = groups.Key,
            Items = groups
        };

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

var selection = from word in keyWords
    from character in word
    select character;

 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。

var numbers = new[] {1, 2, 3};
var product = from word in keyWords
    from number in numbers
    select new {word, number};

 

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。

 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。

IEnumerable<string> selection = from word in Keywords
                                where !word.Contains('*')
                                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

IEnumerable<string> selection =
    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。

来自为知笔记(Wiz)