LINQ有关的语言特性

一:与LINQ有关的语言特性程序员

     1.隐式类型算法

    (1)源起编程

      在隐式类型出现以前,数组

      咱们在声明一个变量的时候,安全

      老是要为一个变量指定他的类型架构

      甚至在foreach一个集合的时候,less

      也要为遍历的集合的元素,指定变量的类型函数

      隐式类型的出现,性能

      程序员就不用再作这个工做了。网站

    (2)使用方法

       来看下面的代码:    

      var a = 1; //int a = 1;
      var b = "123";//string b = "123"; 
      var myObj = new MyObj();//MyObj myObj = new MyObj()

      上面的每行代码,与每行代码后面的注释,起到的做用是彻底同样的

      也就是说,在声明一个变量(而且同时给它赋值)的时候,彻底不用指定变量的类型,只要一个var就解决问题了

    (3)你担忧这样写会下降性能吗?

      我能够负责任的告诉你,这样写不会影响性能!

      上面的代码和注释里的代码,编译后产生的IL代码(中间语言代码)是彻底同样的

      (编译器根据变量的值,推导出变量的类型,才产生的IL代码)      

    (4)这个关键字的好处:

      你不用在声明一个变量并给这个变量赋值的时候,写两次变量类型

      (这一点真的为开发者节省了不少时间)

      在foreach一个集合的时候,可使用var关键字来代替书写循环变量的类型

     (5)注意事项

      你不能用var关键字声明一个变量而不给它赋值

      由于编译器没法推导出你这个变量是什么类型的。

  2.匿名类型

    (1)源起

      建立一个对象,必定要先定义这个对象的类型吗?

      不必定的!

      来看看这段代码

    (2)使用 

         var obj = new {Guid.Empty, myTitle = "匿名类型", myOtherParam = new int[] { 1, 2, 3, 4 } }; Console.WriteLine(obj.Empty);//另外一个对象的属性名字,被原封不动的拷贝到匿名对象中来了。
 Console.WriteLine(obj.myTitle); Console.ReadKey();

      new关键字以后就直接为对象定义了属性,而且为这些属性赋值

      并且,对象建立出来以后,在建立对象的方法中,还能够畅通无阻的访问对象的属性

      当把一个对象的属性拷贝到匿名对象中时,能够不用显示的指定属性的名字,这时原始属性的名字会被“拷贝”到匿名对象中

    (3)注意    

      若是你监视变量obj,你会发现,obj的类型是Anonymous Type类型的

      不要试图在建立匿名对象的方法外面去访问对象的属性!

    (4)优势

      这个特性在网站开发中,序列化和反序列化JSON对象时颇有用

  3.自动属性

    (1)源起

      为一个类型定义属性,咱们通常都写以下的代码:    

复制代码
        public class MyObj2     {     private Guid _id;     private string _Title;     public Guid id     {     get { return _id; }     set { _id = value; }     }     public string Title     {     get { return _Title; }     set { _Title = value; }     }     }
复制代码

      但不少时候,这些私有变量对咱们一点用处也没有,好比对象关系映射中的实体类。

      自C#3.0引入了自动实现的属性,

      以上代码能够写成以下形式:

    (2)使用

        public class MyObj     {     public Guid id { get; set; }     public string Title { get; set; }     }

      这个特性也和var关键字同样,是编译器帮咱们作了工做,不会影响性能的

  4.初始化器

    (1)源起

      咱们建立一个对象并给对象的属性赋值,代码通常写成下面的样子    

            var myObj = new MyObj(); myObj.id = Guid.NewGuid(); myObj.Title = "allen";

      自C#3.0引入了对象初始化器,

      代码能够写成以下的样子

    (2)使用    

      var myObj1 = new MyObj() { id = Guid.NewGuid(), Title = "allen" };

      若是一个对象是有参数的构造函数

      那么代码看起来就像这样

      var myObj1 = new MyObj ("allen") { id = Guid.NewGuid(), Title = "allen" };

      集合初始化器的样例代码以下:    

      var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

    (3)优势

      我我的认为:这个特性不是那么amazing,

      这跟个人编码习惯有关,集合初始化器也就罢了,

      真的不习惯用对象初始化器初始化一个对象!

  5.委托

    (1)使用

      咱们先来看一个简单的委托代码    

复制代码
        delegate Boolean moreOrlessDelgate(int item);     class Program     {     static void Main(string[] args)     {     var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8 };     var d1 = new moreOrlessDelgate(More);     Print(arr, d1);     Console.WriteLine("OK");     var d2 = new moreOrlessDelgate(Less);     Print(arr, d2);     Console.WriteLine("OK");     Console.ReadKey();     }     static void Print(List<int> arr,moreOrlessDelgate dl)     {     foreach (var item in arr)     {     if (dl(item))     {     Console.WriteLine(item);     }     }     }     static bool More(int item)     {     if (item > 3)     {     return true;     }     return false;     }     static bool Less(int item)     {     if (item < 3)     {     return true;     }     return false;     }     }
复制代码

      这段代码中

      <1>首先定义了一个委托类型

        delegate Boolean moreOrlessDelgate(int item);

        你看到了,委托和类是一个级别的,确实是这样:委托是一种类型

        和class标志的类型不同,这种类型表明某一类方法。

        这一句代码的意思是:moreOrlessDelgate这个类型表明返回值为布尔类型,输入参数为整形的方法

      <2>有类型就会有类型的实例  

        var d1 = new moreOrlessDelgate(More);     
        var d2 = new moreOrlessDelgate(Less);

        这两句就是建立moreOrlessDelgate类型实例的代码,

        它们的输入参数是两个方法

      <3>有了类型的实例,就会有操做实例的代码   

        Print(arr, d1); 
        Print(arr, d2);

        咱们把前面两个实例传递给了Print方法

        这个方法的第二个参数就是moreOrlessDelgate类型的

        在Print方法内用以下代码,调用委托类型实例所指向的方法

        dl(item)

  6.泛型

    (1)为何要有泛型

      假设你是一个方法的设计者,

      这个方法有一个传入参数,有一个返回值。

      但你并不知道这个参数和返回值是什么类型的,

      若是没有泛型,你可能把参数和返回值的类型都设定为Object了

      那时,你内心确定在想:反正一切都是对象,一切的基类都是Object

      没错!你是对的!

      这个方法的消费者,会把他的对象传进来(有可能会作一次装箱操做)

      而且获得一个Object的返回值,他再把这个返回值强制类型转化为他须要的类型

      除了装箱和类型转化时的性能损耗外,代码工做的很好!

      那么这些新能损耗能避免掉吗?

      有泛型以后就能够了!

    (2)使用

      <1>使用简单的泛型

        先来看下面的代码:        

复制代码
              var intList = new List<int>() { 1,2,3};   intList.Add(4);   intList.Insert(0, 5);   foreach (var item in intList)   {   Console.WriteLine(item);   }   Console.ReadKey();
复制代码

        在上面这段代码中咱们声明了一个存储int类型的List容器

        并循环打印出了容器里的值

        注意:若是这里使用Hashtable、Queue或者Stack等非泛型的容器

        就会致使装箱操做,损耗性能。由于这些容器只能存储Object类型的数据

      <2>泛型类型

        List<T>、Dictionary<TKey, TValue>等泛型类型都是.net类库定义好并提供给咱们使用的

        但在实际开发中,咱们也常常须要定义本身的泛型类型

        来看下面的代码:        

复制代码
          public static class SomethingFactory<T>       {       public static T InitInstance(T inObj)       {       if (false)//你的判断条件
       {       //do what you want...
                      return inObj;       }       return default(T);       }       }
复制代码

        这段代码的消费者以下:        

              var a1 = SomethingFactory<int>.InitInstance(12);   Console.WriteLine(a1);   Console.ReadKey();

        输出的结果为0

        这就是一个自定义的静态泛型类型,

        此类型中的静态方法InitInstance对传入的参数作了一个判断

        若是条件成立,则对传入参数进行操做以后并把它返回

        若是条件不成立,则返回一个空值

        注意:

          [1]

            传入参数必须为指定的类型,

            由于咱们在使用这个泛型类型的时候,已经规定好它能接收什么类型的参数

            但在设计这个泛型的时候,咱们并不知道使用者将传递什么类型的参数进来

          [2]

            若是你想返回T类型的空值,那么请用default(T)这种形式

            由于你不知道T是值类型仍是引用类型,因此别擅自用null

      <3>泛型约束

        不少时候咱们不但愿使用者太过自由

        咱们但愿他们在使用咱们设计的泛型类型时

        不要很随意的传入任何类型

        对于泛型类型的设计者来讲,要求使用者传入指定的类型是颇有必要的

        由于咱们只有知道他传入了什么东西,才方便对这个东西作操做

        让咱们来给上面设计的泛型类型加一个泛型约束

        代码以下:        

          public static class SomethingFactory<T> where T:MyObj

        这样在使用SomethingFactory的时候就只能传入MyObj类型或MyObj的派生类型啦

        注意:

          还能够写成这样

          where T:MyObj,new()

          来约束传入的类型必须有一个构造函数。        

    (3)泛型的好处

      <1>算法的重用

        想一想看:list类型的排序算法,对全部类型的list集合都是有用的

      <2>类型安全

      <3>提高性能

        没有类型转化了,一方面保证类型安全,另外一方面保证性能提高

      <4>可读性更好

        这一点就不解释了

  7.泛型委托

    (1)源起

      委托须要定义delgate类型

      使用起来颇多不便

      并且委托本就表明某一类方法

      开发人员常用的委托基本能够归为三类,

      哪三类呢?

      请看下面:

    (2)使用

      <1>Predicate泛型委托

        把上面例子中d1和d2赋值的两行代码改成以下:    

              //var d1 = new moreOrlessDelgate(More);
              var d1 = new Predicate<int>(More);
              //var d2 = new moreOrlessDelgate(Less);
              var d2 = new Predicate<int>(Less);

        把Print方法的方法签名改成以下:    

            //static void Print(List<int> arr, moreOrlessDelgate<int> dl)
            static void Print(List<int> arr, Predicate<int> dl)

        而后再运行方法,控制台输出的结果和原来的结果是如出一辙的。

        那么Predicate究竟是什么呢?

        来看看他的定义:    

复制代码
          // 摘要:       // 表示定义一组条件并肯定指定对象是否符合这些条件的方法。       //
          // 参数:       // obj:       // 要按照由此委托表示的方法中定义的条件进行比较的对象。       //
          // 类型参数:       // T:       // 要比较的对象的类型。       //
          // 返回结果:       // 若是 obj 符合由此委托表示的方法中定义的条件,则为 true;不然为 false。
          public delegate bool Predicate<in T>(T obj);
复制代码

        看到这个定义,咱们大体明白了。

        .net为咱们定义了一个委托,

        这个委托表示的方法须要传入一个T类型的参数,而且须要返回一个bool类型的返回值

        有了它,咱们就不用再定义moreOrlessDelgate委托了,

        并且,咱们定义的moreOrlessDelgate只能搞int类型的参数,

        Predicate却不同,它能够搞任意类型的参数

        但它规定的仍是太死了,它必须有一个返回值,并且必须是布尔类型的,同时,它必须有一个输入参数

        除了Predicate泛型委托,.net还为咱们定义了Action和Func两个泛型委托

      <2>Action泛型委托

        Action泛型委托限制的就不那么死了,

        他表明了一类方法:

        能够有0个到16个输入参数,

        输入参数的类型是不肯定的,

        但不能有返回值,

        来看个例子:      

              var d3 = new Action(noParamNoReturnAction);   var d4 = new Action<int, string>(twoParamNoReturnAction);

        注意:尖括号中int和string为方法的输入参数

复制代码
            static void noParamNoReturnAction()     {     //do what you want
     }     static void twoParamNoReturnAction(int a, string b)     {     //do what you want
            }
复制代码

      <3>Func泛型委托

        为了弥补Action泛型委托,不能返回值的不足

        .net提供了Func泛型委托,

        相同的是它也是最多0到16个输入参数,参数类型由使用者肯定

        不一样的是它规定要有一个返回值,返回值的类型也由使用者肯定

        以下示例:      

          var d5 = new Func<int, string>(oneParamOneReturnFunc);

        注意:string类型(最后一个泛型类型)是方法的返回值类型

            static string oneParamOneReturnFunc(int a)     {     //do what you want
                return string.Empty;     }

  8.匿名方法

    (1)源起

      在上面的例子中

      为了获得序列中较大的值

      咱们定义了一个More方法      

      var d1 = new Predicate<int>(More);

      然而这个方法,没有太多逻辑(实际编程过程当中,若是逻辑较多,确实应该独立一个方法出来)

      那么能不能把More方法中的逻辑,直接写出来呢?

      C#2.0以后就能够了,

      请看下面的代码:

    (2)使用      

复制代码
            var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 }; //var d1 = new moreOrlessDelgate(More); //var d1 = new Predicate<int>(More);
            var d1 = new Predicate<int>(delegate(int item) { 

          //能够访问当前上下文中的变量                           Console.WriteLine(arr.Count);

                if (item > 3)

 { return true; } return false; }); Print(arr, d1); Console.WriteLine("OK");
复制代码

      咱们传递了一个代码块给Predicate的构造函数

      其实这个代码块就是More函数的逻辑

    (3)好处

      <1>代码可读性更好

      <2>能够访问当前上下文中的变量

        这个用处很是大,

        若是咱们仍旧用原来的More函数

        想要访问arr变量,势必要把arr写成类级别的私有变量了

        用匿名函数的话,就不用这么作了。

  9.Lambda表达式

    (1)源起

      .net的设计者发如今使用匿名方法时,

      仍旧有一些多余的字母或单词的编码工做

      好比delegate关键字

      因而进一步简化了匿名方法的写法

    (2)使用      

            List<int> arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 }; arr.ForEach(new Action<int>(delegate(int a) { Console.WriteLine(a); })); arr.ForEach(new Action<int>(a => Console.WriteLine(a)));

      匿名方法的代码以下:

      delegate(int a) { Console.WriteLine(a); }

      使用lambda表达式的代码以下:

      a => Console.WriteLine(a)

      这里解释一下这个lambda表达式

      <1>

        a是输入参数,编译器能够自动推断出它是什么类型的,

        若是没有输入参数,能够写成这样:

        () => Console.WriteLine("ddd")

      <2>

        =>是lambda操做符

      <3>

        Console.WriteLine(a)是要执行的语句。

        若是是多条语句的话,能够用{}包起来。

        若是须要返回值的话,能够直接写return语句

  10.扩展方法

    (1)源起

      若是想给一个类型增长行为,必定要经过继承的方式实现吗?

      不必定的!

    (2)使用

      来看看这段代码:    

          public static void PrintString(this String val)   {   Console.WriteLine(val);   }

      消费这段代码的代码以下:    

            var a = "aaa"; a.PrintString(); Console.ReadKey();

      我想你看到扩展方法的威力了。

      原本string类型没有PrintString方法

      但经过咱们上面的代码,就给string类型"扩展"了一个PrintString方法

      (1)先决条件

        <1>扩展方法必须在一个非嵌套、非泛型的静态类中定义

        <2>扩展方法必须是一个静态方法

        <3>扩展方法至少要有一个参数

        <4>第一个参数必须附加this关键字做为前缀

        <5>第一个参数不能有其余修饰符(好比ref或者out)

        <6>第一个参数不能是指针类型

      (2)注意事项

        <1>跟前面提到的几个特性同样,扩展方法只会增长编译器的工做,不会影响性能(用继承的方式为一个类型增长特性反而会影响性能)

        <2>若是原来的类中有一个方法,跟你的扩展方法同样(至少用起来是同样),那么你的扩展方法奖不会被调用,编译器也不会提示你

        <3>扩展方法太强大了,会影响架构、模式、可读性等等等等....

  11.迭代器

  ·  (1)使用

      咱们每次针对集合类型编写foreach代码块,都是在使用迭代器

      这些集合类型都实现了IEnumerable接口

      都有一个GetEnumerator方法

      但对于数组类型就不是这样

      编译器把针对数组类型的foreach代码块

      替换成了for代码块。

      来看看List的类型签名:    

      public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable

      IEnumerable接口,只定义了一个方法就是:    

      IEnumerator<T> GetEnumerator();

    (2)迭代器的优势:

      假设咱们须要遍历一个庞大的集合

      只要集合中的某一个元素知足条件

      就完成了任务

      你认为须要把这个庞大的集合所有加载到内存中来吗?

      固然不用(C#3.0以后就不用了)!

      来看看这段代码:      

复制代码
        static IEnumerable<int> GetIterator() { Console.WriteLine("迭代器返回了1"); yield return 1; Console.WriteLine("迭代器返回了2"); yield return 2; Console.WriteLine("迭代器返回了3"); yield return 3; }
复制代码

      消费这个函数的代码以下:      

复制代码
            foreach (var i in GetIterator()) { if (i == 2) { break; } Console.WriteLine(i); } Console.ReadKey();
复制代码

      输出结果为:      

      迭代器返回了1       1       迭代器返回了2

      你们能够看到:

      当迭代器返回2以后,foreach就退出了

      并无输出“迭代器返回了3”

      也就是说下面的工做没有作。

    (3)yield 关键字

      MSDN中的解释以下:

      在迭代器块中用于向枚举数对象提供值或发出迭代结束信号。

      也就是说,咱们能够在生成迭代器的时候,来肯定何时终结迭代逻辑

      上面的代码能够改为以下形式:      

复制代码
          static IEnumerable<int> GetIterator()   {   Console.WriteLine("迭代器返回了1");   yield return 1;   Console.WriteLine("迭代器返回了2");   yield break;   Console.WriteLine("迭代器返回了3");   yield return 3;   }
复制代码

    (4)注意事项

      <1>作foreach循环时多考虑线程安全性      

        在foreach时不要试图对被遍历的集合进行remove和add等操做

        任何集合,即便被标记为线程安全的,在foreach的时候,增长项和移除项的操做都会致使异常

        (我在这里犯过错)

      <2>IEnumerable接口是LINQ特性的核心接口

        只有实现了IEnumerable接口的集合

        才能执行相关的LINQ操做,好比select,where等

        这些操做,咱们接下来会讲到。

二:LINQ

  1.查询操做符

    (1)源起

      .net的设计者在类库中定义了一系列的扩展方法

      来方便用户操做集合对象

      这些扩展方法构成了LINQ的查询操做符

    (2)使用

      这一系列的扩展方法,好比:

      Where,Max,Select,Sum,Any,Average,All,Concat等

      都是针对IEnumerable的对象进行扩展的

      也就是说,只要实现了IEnumerable接口,就可使用这些扩展方法

      来看看这段代码:      

            List<int> arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 }; var result = arr.Where(a => { return a > 3; }).Sum(); Console.WriteLine(result); Console.ReadKey();

      这段代码中,用到了两个扩展方法。

      <1>

        Where扩展方法,须要传入一个Func<int,bool>类型的泛型委托

        这个泛型委托,须要一个int类型的输入参数和一个布尔类型的返回值

        咱们直接把a => { return a > 3; }这个lambda表达式传递给了Where方法

        a就是int类型的输入参数,返回a是否大于3的结果。

      <2>

        Sum扩展方法计算了Where扩展方法返回的集合的和。

    (3)好处

      上面的代码中

      arr.Where(a => { return a > 3; }).Sum();

      这一句彻底能够写成以下代码:

      (from v in arr where v > 3 select v).Sum();

      并且两句代码的执行细节是彻底同样的

      你们能够看到,第二句代码更符合语义,更容易读懂

      第二句代码中的where,就是咱们要说的查询操做符。

    (4)标准查询操做符说明

      <1>过滤

        Where

        用法:arr.Where(a => { return a > 3; })

        说明:找到集合中知足指定条件的元素

        OfType

        用法:arr.OfType<int>()

        说明:根据指定类型,筛选集合中的元素

      <2>投影

        Select

        用法:arr.Select<int, string>(a => a.ToString());

        说明:将集合中的每一个元素投影的新集合中。上例中:新集合是一个IEnumerable<String>的集合

        SelectMany

        用法:arr.SelectMany<int, string>(a => { return new List<string>() { "a", a.ToString() }; });

        说明:将序列的每一个元素投影到一个序列中,最终把全部的序列合并

      <3>还有不少查询操做符,请翻MSDN,之后有时间我将另起一篇文章把这些操做符写全。      

  2.查询表达式

    (1)源起

      上面咱们已经提到,使用查询操做符表示的扩张方法来操做集合

      虽然已经很方便了,但在可读性和代码的语义来考虑,仍有不足

      因而就产生了查询表达式的写法。

      虽然这很像SQL语句,但他们却有着本质的不一样。

    (2)用法

      from v in arr where v > 3 select v

      这就是一个很是简单的查询表达式

    (3)说明:

      先看一段伪代码:      

      from [type] id in source       [join [type] id in source on expr equals expr [into subGroup]]       [from [type] id in source | let id = expr | where condition]       [orderby ordering,ordering,ordering...]       select expr | group expr by key       [into id query]

      <1>第一行的解释:

        type是可选的,

        id是集合中的一项,

        source是一个集合,

        若是集合中的类型与type指定的类型不一样则致使强制转化

      <2>第二行的解释:        

        一个查询表达式中能够有0个或多个join子句,

        这里的source能够不等于第一句中的source

        expr能够是一个表达式

        [into subGroup] subGroup是一个中间变量,

        它继承自IGrouping,表明一个分组,也就是说“一对多”里的“多”

        能够经过这个变量获得这一组包含的对象个数,以及这一组对象的键

        好比:        

复制代码
        from c in db.Customers     join o in db.Orders on c.CustomerID     equals o.CustomerID into orders     select new     {     c.ContactName,     OrderCount = orders.Count()     };
复制代码

      <3>第三行的解释:     

        一个查询表达式中能够有1个或多个from子句

        一个查询表达式中能够有0个或多个let子句,let子句能够建立一个临时变量

        好比:        

            from u in users     let number = Int32.Parse(u.Username.Substring(u.Username.Length - 1))     where u.ID < 9 && number % 2 == 0
             select u

        一个查询表达式中能够有0个或多个where子句,where子句能够指定查询条件

      <4>第四行的解释:

        一个查询表达式能够有0个或多个排序方式

        每一个排序方式以逗号分割

      <5>第五行的解释:

        一个查询表达式必须以select或者group by结束

        select后跟要检索的内容

        group by 是对检索的内容进行分组

        好比:        

            from p in db.Products     group p by p.CategoryID into g     select new {  g.Key, NumProducts = g.Count()}; 

      <6>第六行的解释:

        最后一个into子句起到的做用是

        将前面语句的结果做为后面语句操做的数据源

        好比:        

复制代码
            from p in db.Employees     select new     {     LastName = p.LastName,     TitleOfCourtesy = p.TitleOfCourtesy     } into EmployeesList     orderby EmployeesList.TitleOfCourtesy ascending     select EmployeesList;
复制代码
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