【.NET Core】语言集成查询（LINQ）详解

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【.NET Core】语言集成查询（LINQ）详解

一、概述

语言集成查询（LINQ）是一系列直接将查询功能集成到C#语言的技术统称。数据查询历来都表示为简单的字符串，没有编译时类型检查或IntelliSense支持，此外，需要针对每种类型的数据源了解不同的查询语言：SQL数据库，XML文档，各种Web服务类。借助LINQ，查询成为了最高级别的语言构造。

对于每个程序员来数，LINQ是一种"语言集成"查询表达式。查询表达式采用声明性查询语法编写而成。使用查询语法，可以用最少的代码对数据源执行筛选，排序和分组操作。可使用相同的基本查询表达式模式来查询和转换SQL数据库，ADO.NET数据集，XML文档和流以及.NET集合中的数据。

二、查询表达式

查询表达式可用于查询并转换所有启用了LINQ的数据源中的数据。
查询表达式使用C#语言构造，因此查询它易于掌握。
查询表达式中的变量全都是强类型。
只有在循环访问查询变量后，才会执行查询。
查询表达式在编译时，根据C#规范规则转成标准的查询运算符方法调用。可使用查询语法表示的任何查询都可以使用方法进行表示。查询语法的可读性更高，更简洁。
在编写LINQ查询时尽量使用查询语法，并在必要时尽可能使用方法语法。
查询操作（如Count或Max）没有等效的查询表达式子句，必须表示为方法调用。
查询表达式在编译时会根据类型，编译为表达式树或委托。IEnumerable查询编译为委托。IQueryable和IQueryable查询编译为表达式树。

三、LINQ查询操作中的类型关系

LINQ 查询操作在数据源、查询本身及查询执行中是强类型的。查询中变量的类型必须与数据源中元素的类型和 foreach 语句中迭代变量的类型兼容。

3.1 不转换数据源的查询

List<string> names=new List<string>{"John","Rick","Maggie","Mary"};
IEnumerable<string> respQuery = from name in names where name[0]=='M' select name;
foreach(string str in respQuery){
    Console.WriteLine(str);
}

数据源的类型参数决定范围变量的类型。
所选对象的类型决定查询变量的类型。如上例子name是一个字符串。因此查询变量就是一个IEnumerable。
在foreach语句中循环访问查询变量。因为查询变量是一个字符串序列，所以迭代变量也是一个字符串。

3.2 转换数据源的查询

Table<Cusomer> customers = db.GetTable<Customer>();
IQueryable<string> custNameQuery = from customer in customers where cust.City=="ShangHai"
                                   select customer.Name;
foreach(string str in custNameQuery){
    Console.WriteLine(str);
}

数据源的类型参数决定范围变量的类型。
select语句返回Name属性，而非完整的Customer对象。因为Name是一个字符串，所以custNameQuery的类型参数是string,而非Customer。
custNameQuery是一个字符串序列，所以foreach循环的迭代变量也必须是string。

3.3 转换数据源返回复杂类型查询

Table<Cusomer> customers = db.GetTable<Customer>();
IQueryable<string> custNameQuery = from customer in customers where cust.City=="ShangHai"
                                   select  new {custName  = customer.Name,
                                                 custPhone = customer.Phone};
foreach(var cust in custNameQuery){
    Console.WriteLine(cust.Phone);
}

数据源的类型参数始终为查询中范围变量的类型。
因为 select 语句生成匿名类型，所以必须使用 var 隐式类型化查询变量。
因为查询变量的类型是隐式的，所以 foreach 循环中的迭代变量也必须是隐式的。

3.4 让编译器推断类型信息

var Customers = db.GetTable<Customers>();
var custQuery = from cust  in Customers where cust.City == "London" select cust
foreach(var item in custQuery){
    Console.WriteLine(item);
}

上面实例使用关键字var可用于查询操作中的任何本地变量，编译器为查询操作中的各个变量提供强类型。

四、LINQ查询中的IEnumberable变量

LINQ查询变量被类型化为IEnumberable或派生类型（IQueryable）。看到类型化为IEnumberable的查询变量时，意味着执行查询时，该查询将生成包含零个或多个T类型对象的序列。

IEnumberable<User> userQuery = from user in users where user.name="goyeer" select user;

4.1 IEnumerator

IEnumberator对象是一个真正的集合访问器，如果没它就不能使用foreach语句遍历集合或数组，因为只有有了IEnumberator对象才能访问集合中的项，假如没有它连集合中的项都访问不了。

public class MyClass : IEnumerable
{
    int[] temp = { 1, 32, 43, 343 };
    public IEnumerator GetEnumerator()
    {
        return temp.GetEnumerator();
     }
}

public class Program
{
    public static void Main(String[] args){
       MyClass temp = new MyClass();
       foreach (int node in temp) 
       {
          Debug.WriteLine(node);
       }
    } 
}

IEnumberator是所有非枚举型枚举器的基接口，其泛型等效是System.Collections.Generic.IEnumerator<T>接口。

枚举器可用于读取集合中的数据，但不能用于修改基础集合。枚举初始化时，定位在集合中第一个元素的前面。在读取的值Current之前，必须调用MoveNext方法以将枚举数推进到集合的第一个元素；否则为Current未定义。

在调用Current或MoveNext之前，Reset返回同一对象。MoveNext将Current设置为下一个元素。

如果MoveNext传递集合的末尾，则枚举器位于集合中最后一个元素之后，并MoveNext返回false。当枚举器位于此位置时，对MoveNext的后续调用也会返回false。如果最后一次MoveNext调用返回false,此时Current则为未定定义。

属性

Current = 获取集合中位于枚举数当前位置的元素

方法

MoveNext() 将枚举数推进到集合的下一个元素。
Reset() 将枚举数设置为其初始位置，该位置位于集合中第一个元素之前。

4.2 IEnumberable

IEnumberable是一个可枚举的所有非泛型集合的基础接口。IEnumberable包含单个方法GetEnumberator；IEnumerable接口为foreach迭代提供了支持。

IEnumerator接口定义对类中的集合类型对象的迭代方式。

IEnumerable接口允许使用foreach循环进行枚举。

4.3 Queryable

提供一组用于查询实现IQueryable的数据结构static方法。类中Queryable声明的方法集提供了标准查询运算的实现，用于查询IQueryable的数据源标准查询运算符是LINQ模式的常规用途方法，使你能够对任何中的数据表进行遍历，筛选和投影操作。

4.4 Queryable VS IEnumberable

System.linq.Queryable中,参数接收的是一个表达式类型,返回IQueryable接口
System.linq.Enumerable中,参数接收的是一个谓词表达式，也就是一个委托
Func<>谓词表达式，就是一个委托，委托一旦调用，就立即执行了，将执行结果保存在内存中
Expression是一个表达式，会存储拼接表达式树，直到在运行期最终执行。