【读书笔记】C#高级编程 第十一章 LINQ

（一）LINQ概述

语言集成查询（Language Integrated Query，LINQ）在C#编程语言中继承了查询语法，可以用相同的语法访问不同的数据源。

1、LINQ查询

var query = from r in Formula1.GetChampions()
 
            where r.Country == "Brazil"
 
            orderby r.Wins descending
 
            select r;

这是一个LINQ查询，子句from、where、orderby、descending和select都是这个查询中预定义的关键字。

2、扩展方法

扩展方法在静态类中声明，定义一个静态方法，其中第一个参数定义了它扩展的类型。

例子：

public static void WriteWithTime(this string message)
{
    Console.WriteLine(message + "," + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd"));
}

为了和一般的静态方法进行区分，扩展方法还需要对第一个参数使用this关键字。

现在可以使用带string类型的WriteWithTime()方法了。

例子：

string message = "test txt";
 
message.WriteWithTime();

定义LINQ扩展方法的一个类是System.Linq名称空间中的Enumerable。

例子：

List<int> intList = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
 
var maxIntList = intList.Where(i => i > 4);

这里使用Where扩展方法获取大于4的值。

3、推迟查询的执行

在运行期间定义查询表达式时，查询就不会运行。查询会在迭代数据项时进行。

例子：

List<int> intList = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
 
var maxIntList = intList.Where(i => i > 4);
 
foreach (var item in maxIntList)
 
{
 
    Console.WriteLine(item);
 
}
 
intList.Add(6);
 
foreach (var item in maxIntList)
 
{
 
    Console.WriteLine(item);
 
}

运行以上代码，结果如下：

需要注意的是，每次在迭代中使用查询时，都会调用扩展方法（可以检测出数据源中的变化）。但调用扩展方法ToArray()、ToList()可以改变这个操作。

例子：

List<int> intList = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
 
var maxIntList = intList.Where(i => i > 4).ToList();//调用ToList()方法
 
foreach (var item in maxIntList)
 
{
 
    Console.WriteLine(item);
 
}
 
intList.Add(6);
 
foreach (var item in maxIntList)
 
{
 
    Console.WriteLine(item);
 
}

运行以上代码，结果如下：

（二）标准的查询操作符

参考：http://www.cnblogs.com/heyuquan/p/Linq-to-Objects.html

（三）并行LINQ

1、并行查询

例子：

var data = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
 
var res = data.AsParallel().Where(d => d > 2);

调用AsParaller()方法进行LINQ并行查询。

2、分区器

AsParallel()方法不仅扩展了IEnumerable<T>接口，还扩展了System.Collection.Concurrent名称空间的Partitioner类。

例子

var data = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
 
var result = Partitioner.Create(data, true).AsParallel().Where(d => d > 2);

使用Create()方法手工创建一个分区器。

3、取消

.NET提供了一种标准方式，来取消长时间运行的任务，这也适用于并行LINQ。

例子：

var data = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
var cts = new CancellationTokenSource();
Task.Factory.StartNew(()=> {
    try
    {
        var resu = data.AsParallel().WithCancellation(cts.Token).Where(d => d > 2);
        Console.WriteLine("查询结束");
    }
    catch (OperationCanceledException ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
        throw;
    }
});
Console.WriteLine("查询开始");
Console.WriteLine("取消？");
string input = Console.ReadLine();
if (input.ToLower().Equals("y"))
{
    cts.Cancel();
}

给并行查询处添加WithCancellation()方法，参数为CancellationToken令牌为参数。当取消查询时会抛出OperationCanceledException类型的异常，捕捉异常后可以使用Cancel()方法取消查询任务。

（四）表达式树

C#编译器根据类型给lambda表达式定义不同的行为，当类型为Expression<T>，编译器就从lambda表达式中创建一个表达式树，并存储在程序集中。

例子：

 1 static void Main(string[] args)
 2 {
 3     Expression<Func<int, bool>> expression = s => s > 1 ;
 4     DisplayTree(0, "lambda", expression);
 5     Console.ReadKey();
 6 }
 7 static void DisplayTree(int indent, string message, Expression expression)
 8 {
 9     string outPut = string.Format("{0} {1} ! NodeType: {2}; Expr: {3}", "".PadLeft(indent, '>'), message, expression.NodeType, expression);
10     indent++;
11     switch (expression.NodeType)
12     {
13         case ExpressionType.Constant:
14             ConstantExpression constExpr = (ConstantExpression)expression;
15             Console.WriteLine("{0} Const Value: {1}", outPut, constExpr.Value);
16             break;
17         case ExpressionType.Equal:
18         case ExpressionType.AndAlso:
19         case ExpressionType.GreaterThan:
20             BinaryExpression binExpr = (BinaryExpression)expression;
21             if (binExpr.Method != null)
22             {
23                 Console.WriteLine("{0} Method: {1}", outPut, binExpr.Method.Name);
24             }
25             else
26             {
27                 Console.WriteLine(outPut);
28             }
29             DisplayTree(indent, "Left", binExpr.Left);
30             DisplayTree(indent, "Right", binExpr.Right);
31             break;
32         case ExpressionType.Lambda:
33             Console.WriteLine(outPut);
34             LambdaExpression lambdaExpr = (LambdaExpression)expression;
35             foreach (var item in lambdaExpr.Parameters)
36             {
37                 DisplayTree(indent, "Parameter", item);
38             }
39             DisplayTree(indent, "Body", lambdaExpr.Body);
40             break;
41         case ExpressionType.MemberAccess:
42             MemberExpression memberExpr = (MemberExpression)expression;
43             Console.WriteLine("{0} Member Name: {1}, Type: {2}", outPut, memberExpr.Member.Name, memberExpr.Type.Name);
44             DisplayTree(indent, "Member Expr", memberExpr.Expression);
45             break;
46         case ExpressionType.Parameter:
47             ParameterExpression parameExpr = (ParameterExpression)expression;
48             Console.WriteLine("{0} Param Type: {1}", outPut, parameExpr.Type.Name);
49             break;
50         default:
51             Console.WriteLine();
52             Console.WriteLine("{0} {1}", expression.NodeType, expression.Type.Name);
53             break;
54     }
55 }