[C# 基础知识系列]专题十六：Linq介绍

本专题概要:

• Linq是什么
• 使用Linq的好处在哪里
• Linq的实际操作例子——使用Linq遍历文件目录
• 小结

 引言：

 　　终于到了C# 3中最重要特性的介绍了,可以说之前所有介绍的特性都是为了Linq而做准备的，然而要想深入理解Linq并不是这个专题可以介绍完的，所以我打算这个专题将对Linq做一个简单的介绍，对于Linq的深入理解我将会后面单独作为一个系列要和大家分享下。

 一、Linq是什么？

 Linq也就是Language Integrated Query的缩写,即语言集成查询,是微软在.Net 3.5中提出的一项新技术, Linq主要包含4个组件——Linq to Objects、Linq to XML、Linq to DataSet 和Linq to SQL。在这里不会具体介绍这4个组件的内容,只会给出一个大致的介绍, 下面先看看Linq的一个架构图,希望可以让大家可以对Linq有一个全面的认识:

 

 下面简单介绍下四个组件：

• Linq to SQL 组件——可以查询基于关系数据的数据（微软本身只是实现了对SQL Server的查询，可以对数据库中的数据进行查询,修改,插入,删除,排序等操作
• Linq to Dataset组件——可以查询DasaSet对象中的数据，并对数据进行增删改查的操作
• Linq to Objects组件——可以查询IEnumberable 或IEnumberable<T>集合
• Linq to XML 组件——可以差选和操作XML文件，比Xpath操作XML更加方便

二、使用Linq的好处在哪里

 第一部分中说到Linq中包括四个组件，分别是对不同数据进行增删改查的一些操作，然而以前也是有相关技术来对这些数据进行操作，(例如，对数据库的操作，之前有Ado.Net 对其进行支持，对XML的操作，之前也可以XPath来操作XML文件等), 此时应该大家都会有个疑问的——为什么以前都有相关的技术对其进行支持，那我们为什么还需要Linq呢？对于这个疑问答案很简单，Linq 使操作这些数据源更加简单，方便和易于理解，之前的技术操作起来过于繁琐，所以微软也有上进心啊，希望可以做的更好啊，所以就在C# 3中提出了Linq来方便大家操作这些数据源，下面通过对比来说明Linq是如何简单方便：

2.1 查询集合中的数据

之前我们查询集合中的数据一般会使用for或foreach语句来进行查询，而Linq 使用查询表达式来进行查询，Linq 表达式比之前用for或forach的方式更加简洁，比较容易添加筛选条件，下面就具体看看两者方式的比较代码(我们这里假设一个场景——返回集合中序号为偶数的元素)

 使用foreach 语句来返回序号为偶数的元素的实现代码如下：

static void Main(string[] args)
        {
            #region Linq to objects 对比
            Console.WriteLine("使用老方法来对集合对象查询，查询结果为：");
            OldQuery();
            Console.WriteLine("使用Linq方法来对集合对象查询，查询结果为：");
            LinqQuery();
            Console.Read();
     
            #endregion
        }
       #region Linq to Objects对比

        // 使用Linq 和使用Foreach语句的对比

        // 1. 使用foreach返回集合中序号为偶数的元素
        private static void OldQuery()
        {
            // 初始化查询的数据
            List<string> collection = new List<string>();
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                collection.Add("A"+i.ToString());
            }
          
            // 创建保存查询结果的集合
            List<string> queryResults = new List<string>();
            foreach (string s in collection)
            {
                // 获取元素序号
                int index = int.Parse(s.Substring(1));
                // 查询序号为偶数的元素
                if (index % 2 == 0)
                {
                    queryResults.Add(s);
                }
            }

            // 输出查询结果
            foreach (string s in queryResults)
            {
                Console.WriteLine(s);
            }
        }

        // 2. 使用Linq返回集合中序号为偶数的元素
        private static void LinqQuery()
        {
            // 初始化查询的数据
            List<string> collection = new List<string>();
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                collection.Add("A" + i.ToString());
            }

            // 创建查询表达式来获得序号为偶数的元素
            var queryResults = from s in collection
                               let index = int.Parse(s.Substring(1))
                               where index % 2 == 0
                               select s;
            // 输出查询结果
            foreach (string s in queryResults)
            {
                Console.WriteLine(s);
            }
        }
        #endregion

从上面的两个方法比较中可以看出使用Linq对集合进行查询时确实简单了许多，并且也容易添加筛选条件(只需要在Where 后面添加额外的筛选条件即可)，运行结果当然也是我们期望的，下面也附上下运行结果截图：

 

 2.2 查询XML文件

之前我们大部分都会使用XPath来对XML文件进行查询，然而使用XPath来查询XML文件需要首先知道XML文件的具体结构，而Linq 查询表达式在查询XML数据的时，可以不需要知道XML文件结构，并且编码更加简单，容易添加判断的条件，下面就具体代码来说明使用Linq查询的好处(这里假设一个场景——有一个定义Persons的XML文件，现在我们要求查找出XML文件中Name节点为“李四”的元素):

static void Main(string[] args)
        {
            #region Linq to XML 对比
            Console.WriteLine("使用XPath来对XML文件查询，查询结果为：");
            OldLinqToXMLQuery();
            Console.WriteLine("使用Linq方法来对XML文件查询，查询结果为：");
            UsingLinqLinqtoXMLQuery();
            Console.ReadKey();
            #endregion
        }  
 
        #region Linq to XML 对比
    
        // 初始化XML数据
        private static string xmlString = 
            "<Persons>"+
            "<Person Id='1'>"+
            "<Name>张三</Name>"+
            "<Age>18</Age>"+
            "</Person>" +
            "<Person Id='2'>"+
            "<Name>李四</Name>"+
            "<Age>19</Age>"+
            "</Person>"+
             "<Person Id='3'>" +
            "<Name>王五</Name>" +
            "<Age>22</Age>" +
            "</Person>"+
            "</Persons>";

        // 使用XPath方式来对XML文件进行查询
        private static void OldLinqToXMLQuery()
        {
            // 导入XML文件
            XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();
            xmlDoc.LoadXml(xmlString);

            // 创建查询XML文件的XPath
            string xPath = "/Persons/Person";

            // 查询Person元素
            XmlNodeList querynodes = xmlDoc.SelectNodes(xPath);
            foreach (XmlNode node in querynodes)
            {
                // 查询名字为李四的元素
                foreach (XmlNode childnode in node.ChildNodes)
                {
                    if (childnode.InnerXml == "李四")
                    {
                        Console.WriteLine("姓名为： "+childnode.InnerXml + "  Id 为：" + node.Attributes["Id"].Value);
                    }
                }
            }

        }

        // 使用Linq 来对XML文件进行查询
        private static void UsingLinqLinqtoXMLQuery()
        {
            // 导入XML
            XElement xmlDoc = XElement.Parse(xmlString);

            // 创建查询，获取姓名为“李四”的元素
            var queryResults = from element in xmlDoc.Elements("Person")
                               where element.Element("Name").Value == "李四"
                               select element;
           
            // 输出查询结果
            foreach (var xele in queryResults)
            {
                Console.WriteLine("姓名为： " + xele.Element("Name").Value + "  Id 为：" + xele.Attribute("Id").Value);
            }
        }
        #endregion

使用XPath方式来查询XML文件时，首先需要知道XML文件的具体结构（代码中需要指定XPath为"/Persons/Person", 这就说明必须知道XML的组成结构了）,然而使用Linq方式却不需要知道XML文档结构，并且从代码书写的量上也可以看出使用Linq方式的简洁性，下面附上运行结果截图：

对于Linq to SQL 和Linq to DataSet的例子，我这里就不一一给出了，从上面的两个例子已经完全可以说明使用Linq的好处了，下面总结我理解的好处有：

• Linq 查询表达式使用上更加简单，而且也易于理解(没有接触过Linq的人也可以大致猜出代码的意图是什么的)
• Linq 提供了更多的功能，我们可以查询、排序、分组、增加和删除等操作数据的大部分功能
• 可以使用Linq处理多种数据源，也可以为特定的数据源定义自己的Linq实现（这点将会在深入理解Linq中与大家相信介绍）

三、Linq的实际操作例子——使用Linq遍历文件目录

 通过前面两部分大家大致可以知道Linq的强大了吧，这部分就具体给出一个例子来看看使用Linq具体可以做些什么事情的？ 如果大家做一个文件管理系统的时候，大家都需要遍历文件目录的吧，下面就使用Linq来查找在文件目录中的是否存在特定的文件，具体代码如下：

   static void Main(string[] args)
        {
            string desktop = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop);

            //FileQuery2(desktop);
            if (!string.IsNullOrEmpty(FileQuery()))
            {
                Console.WriteLine(FileQuery());
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("电脑桌面上不存在text.txt文件");
            }
            Console.Read();
        }
            // 使用Linq查询
        // 查询桌面是否存在text.txt文件
        private static string FileQuery()
        {
            string desktopdir = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop);
            
            // 获得指定目录和子目录中的文件名
            string[] filenames = Directory.GetFiles(desktopdir, "*.*", SearchOption.AllDirectories);
            List<FileInfo> files = new List<FileInfo>();
            foreach (var filename in filenames)
            {
                files.Add(new FileInfo(filename));
            }

            var results = from file in files
                          where file.Name == "text.txt"
                          select file;

            // 输出查询结果
            StringBuilder queryResult = new StringBuilder();
            foreach (var result in results)
            {
                queryResult.AppendLine("文件的路径为: " + result.FullName);
            }

            return queryResult.ToString();
        }

        /// <summary>
        /// 使用递归来查找文件
        ///  查询桌面是否存在text.txt文件
        /// </summary>
        private static void FileQuery2(string path)
        {
            // 获得指定目录中的文件(包含子目录)
            string[] filenames = Directory.GetFiles(path);
            List<FileInfo> files = new List<FileInfo>();
            foreach (var filename in filenames)
            {
                files.Add(new FileInfo(filename));
            }

            var results = from file in files
                          where file.Name == "text.txt"
                          select file;

            // 输出查询结果
            StringBuilder queryResult = new StringBuilder();
            foreach (var result in results)
            {
                Console.WriteLine("文件的路径为: " + result.FullName);
            }

            // 获得所有子目录
            string[] dirs = Directory.GetDirectories(path);
            if (dirs.Length > 0)
            {
                foreach (string dir in dirs)
                {
                    FileQuery2(dir);
                }
            }
        }

运行结果为:

 

 我的电脑桌面文件结果为：

 Desttop文件夹
    text.txt
    mytext文件夹
　     text文件夹
            text.txt
        text.txt　    

四、小结

 到这里本专题的内容就介绍完了, 本专题主要和大家简单分享了下我对Linq的认识，希望让大家对Linq有个大概的认识，在后面的深入理解Linq系列中将会和大家一起剖析下Linq的实现原理。并且这个专题也是C# 3特性中的最后一个特性的介绍了，在后面一个专题中将带来C# 4中一个最重要的特性——动态类型(dynamic )的引入

 专题中的源码: https://files.cnblogs.com/zhili/LinqDemo.zip