浅析LINQ涉及的一些C#语言特性

时间：午饭后

地点：苏州公司

主题：Entity Framework涉及的一些C#语言特性，要讲的语言特性，如下图所示

1.Extension Methods

很旧的主题了，DebugLZQ以前也有相关的博文提过。用个简单点的例子来说吧

下面的例子完成一个计算某个月剩余天数的功能，我们可以如下编码：调用一个静态帮助类的静态方法。

using System;

namespace ExtensionMethods
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DateTime dateTime = new DateTime(2013, 3, 22);
            int daysTillEndOfMonth = DateUtilities.DaysToEndOfMonth(dateTime);
            Console.WriteLine(daysTillEndOfMonth);
            Console.ReadKey();
        }

    }

    public static class DateUtilities
    {
        public static int DaysToEndOfMonth(DateTime dateTime)
        {
            return DateTime.DaysInMonth(dateTime.Year, dateTime.Month) - dateTime.Day;
        }
    }
}

这样写当然没什么问题。很多时候就是这样用的
如果我们用扩展方法，可以如下实现，注意区别在哪里!

using System;

namespace ExtensionMethods
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DateTime dateTime = new DateTime(2013, 3, 22);
            int daysTillEndOfMonth = dateTime.DaysToEndOfMonth();
            Console.WriteLine(daysTillEndOfMonth);
            Console.ReadKey();
        }

    }

    public static class DateUtilities
    {
        public static int DaysToEndOfMonth(this DateTime dateTime)
        {
            return DateTime.DaysInMonth(dateTime.Year, dateTime.Month) - dateTime.Day;
        }
    }
}

下面用扩展方法实现的程序明显比上面的普通函数调用，更容易阅读。

其实，扩展方法也就是C#的一个语法糖衣，其编译过后也是方法的调用，其优点是更容易阅读，因为其可以为一些固有的类如DateTime、String...扩展一些方法。

2.Query Language

下面通过上面的扩展方法，来实现数据查询。可以实现如下：

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] {"Suzhou","Wuxi","Changzhou","Zhenjiang","Nanjing","Shanghai"};
            IEnumerable<string> query = cities.StringThatStartWith("S");
            
            foreach(var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
    //写一个扩展方法用迭代器实现过滤
    public static class FilterExtension
    {
        public static IEnumerable<string> StringThatStartWith(this IEnumerable<string> input,string start)
        {
            foreach(var s in input)
            {
                if (s.StartsWith(start))
                    yield return s;
            }
        }
    }
}

上面的代码运行当然也木有什么问题，但是实现方法有点繁琐。
可以初步简化如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] {"Suzhou","Wuxi","Changzhou","Zhenjiang","Nanjing","Shanghai"};
            IEnumerable<string> query = cities.StringThatStartWith("S");
            
            foreach(var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
    //
    public static class FilterExtension
    {
        public static IEnumerable<string> StringThatStartWith(this IEnumerable<string> input,string start)
        {
            return input.Where(s => s.StartsWith(start));
        }
    }
}

进一步简化：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] {"Suzhou","Wuxi","Changzhou","Zhenjiang","Nanjing","Shanghai"};
            IEnumerable<string> query = cities.Where(s => s.StartsWith("S"));

            foreach(var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

不喜欢这种写法？可以用LINQ来写，如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] {"Suzhou","Wuxi","Changzhou","Zhenjiang","Nanjing","Shanghai"};
            //IEnumerable<string> query = cities.Where(s => s.StartsWith("S"));
            IEnumerable<string> query = from city in cities
                                        where city.StartsWith("S")
                                        select city;
            foreach(var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

3.Oh,Holy Shit!

Where从哪里冒出来的！盗用了MS的东西！这里：

IEnumerable<string> query = cities.Where(s => s.StartsWith("S"));//这个“Where”，MS是怎么做到的？自己定义一个Filter怎么样？

让我们回到那个扩展方法，从头来实现，如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] { "Suzhou", "Wuxi", "Changzhou", "Zhenjiang", "Nanjing", "Shanghai" };
            IEnumerable<string> query = cities.Filter(StringThatStartWith);

            foreach (var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }

        static bool StringThatStartWith(string item,string startWord)
        {
            return item.StartsWith(startWord);
        }
    }
    //委托作为扩展方法的参数
    public static class FilterExtension
    {
        public delegate bool FilterDelegate(string item,string startWord);

        public static IEnumerable<string> Filter(this IEnumerable<string> input, FilterDelegate fDelegate)
        {
            foreach (var item in input)
            {
                if (fDelegate(item,"S"))
                    yield return item;
            }
        }
    }
}

程序运行OK。既然传入一个委托调用函数可以，那么直接传入匿名不更简单，如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] { "Suzhou", "Wuxi", "Changzhou", "Zhenjiang", "Nanjing", "Shanghai" };
            //匿名方法简化
            IEnumerable<string> query = cities.Filter(delegate(string item,string startWord)
                                                          {
                                                              return item.StartsWith(startWord);
                                                          });

            foreach (var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }

        //static bool StringThatStartWith(string item,string startWord)
        //{
        //    return item.StartsWith(startWord);
        //}
    }
    //委托作为扩展方法的参数
    public static class FilterExtension
    {
        public delegate bool FilterDelegate(string item,string startWord);

        public static IEnumerable<string> Filter(this IEnumerable<string> input, FilterDelegate fDelegate)
        {
            foreach (var item in input)
            {
                if (fDelegate(item,"S"))
                    yield return item;
            }
        }
    }
}

直接用Lambda来简化吧，如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] { "Suzhou", "Wuxi", "Changzhou", "Zhenjiang", "Nanjing", "Shanghai" };
            //Lambda  
            //至此实现了同“Where”长相一样的方法！
            IEnumerable<string> query = cities.Filter((item, startWord) => item.StartsWith(startWord));

            foreach (var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }

        //static bool StringThatStartWith(string item,string startWord)
        //{
        //    return item.StartsWith(startWord);
        //}
    }
    //委托作为扩展方法的参数
    public static class FilterExtension
    {
        public delegate bool FilterDelegate(string item,string startWord);

        public static IEnumerable<string> Filter(this IEnumerable<string> input, FilterDelegate fDelegate)
        {
            foreach (var item in input)
            {
                if (fDelegate(item,"S"))
                    yield return item;
            }
        }
    }
}

--------
大功告成，利用MS的Where背后的这些C#语法特性，实现了一个类似的Where。

等等..........

貌似忘了一个东西，对Func<>/Action<>委托啊，干嘛自己定义？

重新写下，如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ExtensionQuery
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            IEnumerable<string> cities = new[] { "Suzhou", "Wuxi", "Changzhou", "Zhenjiang", "Nanjing", "Shanghai" };
            //Lambda  
            //至此实现了同“Where”长相一样的方法！
            IEnumerable<string> query = cities.Filter((item, startWord) => item.StartsWith(startWord));

            foreach (var city in query)
            {
                Console.WriteLine(city);
            }
            Console.ReadKey();
        }

        //static bool StringThatStartWith(string item,string startWord)
        //{
        //    return item.StartsWith(startWord);
        //}
    }
    //委托作为扩展方法的参数
    public static class FilterExtension
    {
        //public delegate bool FilterDelegate(string item,string startWord);
        //用Func<>委托取代自定义的委托
        public static IEnumerable<string> Filter(this IEnumerable<string> input, Func<string,string,bool> fDelegate)
        {
            return input.Where(item => fDelegate(item,"S"));
        }
    }
}

这下OK了

4.Lambda Expressions

Lambda表达式可以有多个参数、一个参数，或者没有参数。其参数类型可以隐式或者显式。示例代码如下：

(x, y) => x * y //多参数，隐式类型=> 表达式
x => x * 5 //单参数，隐式类型=>表达式
x => { return x * 5; } //单参数，隐式类型=>语句块
(int x) => x * 5 //单参数，显式类型=>表达式
(int x) => { return x * 5; } //单参数，显式类型=>语句块
() => Console.WriteLine() //无参数

上述格式都是Lambda表达式的合法格式，在编写Lambda表达式时，可以忽略参数的类型，因为编译器能够根据上下文直接推断参数的类型。

5.Func<T>和Expression<T>

这个源自园子里的一个博问，问题如下：

Func<TObject, bool>是委托(delegate)

Expression<Func<TObject, bool>>是表达式

Expression编译后就会变成delegate，才能运行。比如

Expression<Func<int, bool>> ex = x=>x < 100;

Func<int, bool> func = ex.Compile();

然后你就可以调用func：

func(5) //-返回 true

func(200) //- 返回 false

而表达式是不能直接调用的。

参考：http://stackoverflow.com/questions/793571/why-would-you-use-expressionfunct-rather-than-funct

关于EF中用哪个你可以看看这篇文章：Entity Framework - Func引起的数据库全表查询

关于如何将多个expression合并为一个可以写多个where：

.where(expression1).where(expression2)...

运行时EF会自动合并优化的

小结

1.下面两种写法都行

IEnumerable<string> cities = new[] { "Suzhou", "Wuxi", "Changzhou", "Zhenjiang", "Nanjing", "Shanghai" };
//IEnumerable<string> cities = new string[] { "Suzhou", "Wuxi", "Changzhou", "Zhenjiang", "Nanjing", "Shanghai" };//OK also

构建一个可枚举的集合，这是新特性，逆变与协变（和“父类可以替换子类”相似）。

2.类似“Where”的语法如何自己构建。
3.Lambda表达式的写法。譬如说{}。

posted @ 2013-03-22 21:04 DebugLZQ 阅读(4714) 评论(0) 编辑收藏举报

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