十四、C# 支持标准查询运算符的集合接口
支持标准查询运算符的集合接口。
System.Linq.Enumeralbe类提供的一些常用的API 来执行集合处理
1、匿名类型
2、隐匿类型的局部变量
3、集合初始化器
4、集合
5、标准查询运算符
本章主要讨论泛型集合接口。
非泛型的集合类，待查。
一、匿名类型和隐式类型的局部变量声明
C#3.0增强。
1、匿名类型
一种特殊的数据类型，它最终是由编译器声明的，而非通过已定义好的类来声明的。
和匿名函数相似，当编译器看到一个匿名类型时，会自动执行一些后台操作，生成必要的代码，
允许像显式声明的那样使用它。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 var patent1 = new 6 { 7 Title = "xxm1", 8 YearOfPublication = "1977" 9 }; 10 var patent2 = new 11 { 12 Title = "xxm2", 13 YearOfPublication = "1978" 14 }; 15 var patent3 = new 16 { 17 patent1.Title, 18 //重新命名属性 19 Year = patent2.YearOfPublication 20 }; 21 22 Console.WriteLine(patent1.Title + ":" + patent1.YearOfPublication); 23 Console.WriteLine(patent2.Title + ":" + patent2.YearOfPublication); 24 Console.WriteLine(patent3.Title + ":" + patent3.Year); 25 26 Console.WriteLine(); 27 Console.WriteLine(patent1); 28 Console.WriteLine(patent2); 29 Console.WriteLine(patent3); 30 31 Console.ReadLine(); 32 33 34 35 } 36 } 37 38 输出: 39 xxm1:1977 40 xxm2:1978 41 xxm1:1978 42 43 { Title = xxm1, YearOfPublication = 1977 } 44 { Title = xxm2, YearOfPublication = 1978 } 45 { Title = xxm1, Year = 1978 }
匿名类型完全是由C#编译器实现的，而不会在"运行时"内有显式实现。
具体地说，当编译器遇到匿名类型的语法时，会自动生成一个CIL类，
其属性和匿名类型声明中命名的值和数据类型是对应的。
2、隐式类型的局部变量
由于根据定义，匿名类型是没有名称的，所以不可能将一个局部变量显式声明为匿名类型。
相反，局部变量的类型要替换成var。
假如将一个匿名类型赋给一个隐式类型的变量，那么在为局部变量生成的CIL代码中，它的数据类型就是
编译器生成的类型，类似地，如果将一个string赋给隐式类型的变量，那么在最终生成的CIL中，它的数据类型就是
string。事实上，对于隐式类型的变量来说，假如赋给它的是一个非匿名的类型如：string，那么最终生成的CIL代码和
直接声明为string类型并无区别。
1 string text=" this is a test of the ..."; 2 //<====> 3 var text="this is a test of the ...";
这两个语句最终生成的CIL代码是完全一样的。
虽然C#的匿名类型没有可用的名称，但它仍然是强类型的。
比如：类型的属性是完全 可以访问的。
对于匿名类型来说，是不可能指定数据类型的，所以必须使用var。
3、匿名类型和隐式局部变量的更多注意事项
在匿名类型进行声明时，如果所赋值的是一个属性或者字段调用，名称就无需要指定（也可以指定）。
如
1 var patent3 = new 2 { 3 patent1.Title, 4 //重新命名属性 5 Year = patent2.YearOfPublication 6 };
如果两个匿名类型的属性名称和顺序以及数据类型都完全匹配的话，系统在编译时只为这两个
匿名类型声明生成一个数据类型。
所以，只有属性名、数据类型和属性顺序完全匹配，才类型兼容。
匿名类型是不可变的，一经实例化，再更改它的某个属性，会生成编译错误。
在声明一个方法时，不可能装饰它的某个参数声明为隐式数据类型（var）。
在创建匿名类型的那个方法的内部，只能以及两种方式将匿名类型的实例传到方法外部。
首先，如果方法的参数是object类型，则匿名类型的实例可以传到方法外部，因为匿名类型会隐匿地转换。
第二种方式是使用方法类型推导，在这种情况下，匿名类型的实例以一个方法的“类型参数”的形式来传递，
编译器能成功推导出具体的类型。
所以，使用Function(patent1)调用void Method<T>(T parameter)会成功地通过编译，尽管在Function()内部，
parameter允许的操作仅限于object支持的那些操作。
匿名类型是C#3.0支持“投射”的关键。
匿名类型的生成：
虽然Console.WriteLine(patent1) 默认调用了ToString(),但匿名类型的ToString()已经得到重写，
编译器在生成匿名类型的代码时，重写了ToString()方法。类似地，在生成的类型中也重要了Equals()和GetHashCode()的实现。
所以，一旦属性的顺序发生了变化，就会生成最终生成一个全新的数据类型。
假如不是这样设置，而是为属性顺序不同的两个匿名类型生成同一个类型，
那么一个实现在属性顺序上发生的变化，就会对另一个实现的ToString()输出造成显式 的、甚至可能是让人不可接受的影响。
除此之外，在程序执行的时候，有可能反射一个类型，并检查类型的成员-----甚至动态调用其中一个成员（所谓“动态调用成员 ”，是指在
程序运行期间，根据具体的情况来决定调用哪个成员）。如果两个貌似相同的类型在成员顺序上有所区别，就可能造成出乎预料的结果。
为了避免这些问题，C#的设计者最终决定：假如属性的顺序不同，就生成两个不同的类型。
二、集合初始化器
C#3.0新增的另一个特性是集合初始化器。
使用集合初始化器，程序员可以采取和数组声明相似的方式，在一个集合的实例化期间用一套初始的成员来构造这个集合。
如果没有集合初始化器，就只有在集合实例化好之后，才能将成员显式 添加到集合中。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 6 List<string> sevenWorldBlunders = new List<string>(); 7 sevenWorldBlunders = new List<string>() 8 { 9 "Wealth without work", 10 "Pleasure without conscience", 11 "Knowledge without character", 12 }; 13 14 15 Print(sevenWorldBlunders); 16 17 } 18 private static void Print<T>(IEnumerable<T> items) 19 { 20 foreach (T item in items) 21 { 22 Console.WriteLine(item); 23 } 24 25 } 26 }
这个语法不仅和数组初始化的语法相似，也和对象初始化器语法相似。
集合初始化器要想成功编译，需满足几个基本条件。理想情况下，集合类型应该实现了
System.Collections.Generic.ICollection<T>接口。
或者在实现了IEnumerable<T>的类型上存在一个或多个Add方法。
匿名类型不可以使用集合初始化器。有几种解决方法。待查。
三、是什么使用类成为一个集合:IEnumberable<T>
按照定义，.NET中的一个集合本质上是一个类，它最起码实现了IEnumerable<T>（从技术角度说应该是非泛型类型
IEnumberable。
要想支持对集合执行遍历，最起码的要求就是实现由IEnumberable<T>规定的方法。
注：“运行时”根本不知foreach语句为何物。
1、foreach和数组
1 int[] arr = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 }; 2 3 foreach (int item in arr) 4 { 5 Console.WriteLine(item); 6 }
基于这段代码，C#编译器会用CIL来创建一个等价的for循环。
foreach在这个例子中，要依赖于Length属性和数组索引运算符[]的支持。
2、foreach和IEnumerable<T>
不是所有类型的集合都包含已知数量的元素。
除此之外，许多集合类，包括Stack<T>、Queue<T>以及 Dictionary<Tkey,Tvalue>，都不支持按照索引来获取元素。
因此，需要一种更常规的方式来遍历元素集合。迭代器(iterator)模式提供了这个能力。
只要你能确定第一个元素、下一个元素和最后一个元素，就不需要事先知道元素总数，也不需要按照索引来获取元素。
System.Collections.Generic.IEnumerator<T>和非泛型System.Collections.Generic.IEnumerator接口的设计目标就是允许用
迭代器模式来遍历元素集合，同时放弃使用：以上使用的长度---索引(length---index）模式。
IEnumerator<T>从IEnumerator派生，后者包含3个成员。
第一个成员是bool MoveNext()。
第二个成员是只读属性Current（返回当前元素。
利用这两个成员，只需要用一个while循环就可以遍历集合。
但是有两个重要的实现细节：交错和错误处理
2.1 状态共享
假如同时有两个循环交错遍历同一个集合(一个foreach中嵌套了另一个foreach），
那么集合必须维持当前元素的一个状态指示器，确保当调用MoveNext()时，能正确定位下一个元素。
现在的问题是,交错的循环可能相互干扰（假如循环由多个线程执行，那么会发生同样的问题）。
为了解决这个问题，集合类不直接支持IEnumerator<T>和IEnumerator接口。
还有第二个接口，它名为IEnumerable<T>，它唯一的方法就是GetEnumerator()。
这个方法的作用是返回支持IEnumerator<T>的一个对象。在这里，不是由集合类维持状态。
相反，是由一个不同的类(通常是一个嵌套类，以便访问到集合内部）来支持IEnumerator<T>接口，
并负责维护循环遍历的状态。
枚举数相当于一个"游标“或者”书签“。
可以有多个书签，移动每个书签 都可独立于其他书签来遍历集合。
2.2 清理状态
由于是由实现了IEnumerator<T>接口的类来维持状态，所以在退出循环之后，有时需要对状态进行清理。
为此IEnumerator<T>接口派生于IDisposable。实现IEnumerator的枚举数不一定要实现IDisposable。
但是，假如实现了IDisposable，就一样会调用Dispose()方法。
没有IEnumerable的foreach：
从技术上说，编译器为了用foreach在一个数据类型上迭代，并不要求一定要支持IEnumerator<T>/IEnumerator。
相反，编译器采用一个称为"Duck typing"的概念。
Duck typing待查。
3、foreach循环内不要修改集合
第3章讲过，编译器禁止对foreach变量标识符进行赋值。
假如在foreach循环期间对集合进行了修改，重新访问枚举数就会引发System.
InvalidOperationException类型的异常，指出在枚举数实例化之后，集合已经发生了变化。
迭代器也会受影响。
四、标准查询运算符
如果将System.Object定义的方法排除在外，那么实现IEnumerable<T>的任何类型都只有一个方法，
即GetEnumerator()。
事实上，任何类型在实现IEnumerable<T>之后，都有超过50个方法可供使用。
其中还不包括重载的版本。
只需要显式实现接口中的GetEnumerator()方法。
其它的附加的功能是由C#3.0的扩展方法来提供的。
所有方法都在System.Linq.Enumerable类中定义。
所以，为了用到这些方法，只需要简单地添加以下语句：
using System.Linq;
IEnumerable<T>上的每个方法都是一个标准查询运算符(standard query operator)。
它提供了对它操作的集合进行查询的能力。
示例类：
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 IEnumerable<Patent> patents = PatentData.Patents; 6 7 Print(patents); 8 9 Console.WriteLine(); 10 11 IEnumerable<Inventor> inventors = PatentData.Inventors; 12 13 Print(inventors); 14 15 Console.ReadLine(); 16 17 18 19 20 } 21 public static void Print<T>(IEnumerable<T> items) 22 { 23 foreach (T item in items) 24 { 25 Console.WriteLine(item); 26 } 27 } 28 //专利类 29 public class Patent 30 { 31 public string Title { get; set; } 32 33 public string YearOfPublication { get; set; } 34 public string ApplicationNumber { get; set; } 35 public long[] InventorIds { get; set; } 36 public override string ToString() 37 { 38 return string.Format("{0}({1})", Title, YearOfPublication); 39 } 40 } 41 //发明者类 42 public class Inventor 43 { 44 public long Id { get; set; } 45 public string Name { get; set; } 46 public string City { get; set; } 47 public string State { get; set; } 48 public string Country { get; set; } 49 public override string ToString() 50 { 51 return string.Format("{0}({1},{2})", Name, City, State); 52 } 53 } 54 55 //实际数据 56 public static class PatentData 57 { 58 public static readonly Inventor[] Inventors = new Inventor[] { 59 new Inventor(){ 60 Name="Benjamin Franklin",City="Philadelphia", 61 State="PA",Country="USA",Id=1 62 }, 63 new Inventor(){ 64 Name="Orville Wright",City="Kitty Hawk", 65 State="NC",Country="USA",Id=2 66 }, 67 new Inventor(){ 68 Name="Wilbur Wright",City="Kitty Hawk", 69 State="NC",Country="USA",Id=3 70 }, 71 new Inventor(){ 72 Name="Samuel Morse",City="New York", 73 State="NY",Country="USA",Id=4 74 }, 75 new Inventor(){ 76 Name="George Stephenson",City="Wylam", 77 State="Northumberland",Country="UK",Id=5 78 }, 79 new Inventor(){ 80 Name="John Michaelis",City="Chicago", 81 State="IL",Country="USA",Id=6 82 }, 83 new Inventor(){ 84 Name="Mary Phelps Jacob",City="New York", 85 State="NY",Country="USA",Id=7 86 }, 87 }; 88 89 public static readonly Patent[] Patents = new Patent[] { 90 new Patent(){ 91 Title="Bifocals",YearOfPublication="1784", 92 InventorIds=new long[]{1} 93 }, 94 new Patent(){ 95 Title="Phonograph",YearOfPublication="1877", 96 InventorIds=new long[]{1} 97 }, 98 new Patent(){ 99 Title="Kinetoscope",YearOfPublication="1888", 100 InventorIds=new long[]{1} 101 }, 102 new Patent(){ 103 Title="Electrical Telegraph",YearOfPublication="1837", 104 InventorIds=new long[]{4} 105 }, 106 new Patent(){ 107 Title="Flying machine",YearOfPublication="1903", 108 InventorIds=new long[]{2,3} 109 }, 110 new Patent(){ 111 Title="Steam Locomotive",YearOfPublication="1815", 112 InventorIds=new long[]{5} 113 }, 114 new Patent(){ 115 Title="Droplet deposition apparatus",YearOfPublication="1989", 116 InventorIds=new long[]{6} 117 }, 118 new Patent(){ 119 Title="Backless Brassiere",YearOfPublication="1914", 120 InventorIds=new long[]{7} 121 }, 122 }; 123 } 124 }
以下的的Lambda表达的形式参数的类型都与集合中的元素类型一致。
1、使用Where()来筛选
为了从集合中筛选出某些数据，需要提供一个筛选器方法返回true或false，从而表明
一个特定的元素是否应该被包含进来。
获取一个实参，并返回一个布尔值的委托表达式称为一个“谓词”。
1 IEnumerable<Patent> patents = PatentData.Patents; 2 3 patents = patents.Where( 4 patent => patent.YearOfPublication.StartsWith("18") 5 ); 6 7 Print(patents);
注意：代码将Where()的输出结果赋还给IEnumerable<T>。
IEnumerable<T>.Where()输出的是一个新的IEnumerable<T>的集合。以上的代码返回的是IEnumerable<Patent>。
Where()方法的表达式实参并非一定是在赋值时求值的。这一点适用于许多标准查询运算符。
在Where()的情况下，表达式传给集合，“保存”起来但不马上执行。
相反，只有在需要遍历集合中的项时，才会真正对表达式进行求值。
应该将Where()方法理解为只是描述了集合中应该出现什么，它没有涉及更实际的工作。
2、使用Select()来投射
由于IEnumerable<T>.Where()输出的是一个新的
IEnumerable<T>集合，所以可以在这个集合的基础上再调用另一个标准查询运算符
使用Select()进行转换。
1 IEnumerable<Patent> patents = PatentData.Patents; 2 3 IEnumerable<Patent> patents1800 = patents.Where( 4 patent => patent.YearOfPublication.StartsWith("18") 5 ); 6 IEnumerable<string> items = patents1800.Select(item => item.ToString()); 7 8 //Print(patents); 9 Print(items);
在此代码中，创建了一个新的IEnumerable<string>集合。虽然添加了一个Select()调用，但并未
造成输出有任何改变。
显然，针对每一个数据项，都会发生一次转换：从原始集合的Patent类型转换成items集合的string类型。
1 IEnumerable<string> filelist = Directory.GetFiles("D:\\"); 2 IEnumerable<FileInfo> files = filelist.Select(file => new FileInfo(file)); 3 Print(files); 4 //注：以上的Lambda表达的形式参数的类型都与集合中的元素类型一致。 5 匿名类型： 6 IEnumerable<string> filelist = Directory.GetFiles("D:\\"); 7 var items = filelist.Select(file => 8 { 9 FileInfo fileInfo = new FileInfo(file); 10 return new { FileName = fileInfo.Name, Size = fileInfo.Length }; 11 }); 12 Print(items);
使用Where()标准查询运算符，在“垂直”方向上筛选一个集合（减少集合项目中元素的数量）。
现在使用Select()标准查询运算符，还可以在“水平”方向上缩减集合的规模（减少列的数量）或者对数据进行彻底的转换。
综合运用Where()和Select()，可以获得原始集合的一个子集，从而满足当前算法的要求。
LINQ查询的并行运行：
修改程序支持多线程。
1 IEnumerable<string> filelist = Directory.GetFiles("D:\\"); 2 var items = filelist.AsParallel().Select(file => 3 { 4 FileInfo fileInfo = new FileInfo(file); 5 return new { FileName = fileInfo.Name, Size = fileInfo.Length }; 6 }); 7 Print(items);
代码中发生的变化使并行 支持变得轻而易举。
唯一要做就是利用.NET Framework 4引入的标准查询运算符AsParallel()。
这是静态类System.Linq.ParallelEnumerable的一个成员。
使用这个简单的扩展方法，“运行时”一边遍历fileList中的数据项，一边返回结果对象，这两个操作是并行发生的。
3、用Count()对元素进行计数。
使用Count()来统计所有元素的数量，或者获取一个谓词作为参数，只对谓词表达式指明的数据项进行计数。
1 IEnumerable<Patent> patents = PatentData.Patents; 2 Console.WriteLine("Patent Count:{0}", patents.Count()); 3 Console.WriteLine("Patent Count in 1800s:{0}", 4 patents.Count( 5 patent => patent.YearOfPublication.StartsWith("18") 6 ));
虽然Count()语句写起来很简单，但IEnumerable<T>没有改变，所以真正执行的代码仍然会遍历集合中的所有项。
如果集合直接提供了一个Count属性，就应首选这个属性，而不要用LINQ的Count()方法。
幸好，ICollection<T>包含了Count属性，所以如果一个集合支持ICollection<T>，那么在它上面调用Count()方法，会对集合
进行转型，并直接调用Count。然后，如果不支持ICollection<T>，Enumerable.Count()就会枚举集合中的所有项，而不是调用内
建的Count机制。
如果计数的目的只是为了看这个计数是否大于0，那么首选的做法是使用Any()运算符
1 if(patents.Any()) 2 { }
。
Any()只尝试遍历集合中的一个项，如果成功就返回true。它不会遍历整个序列。
4、推迟执行
使用LINQ时，一个重要概念就是推迟执行。
1 IEnumerable<Patent> patents = PatentData.Patents; 2 bool result; 3 patents = patents.Where(patent => 4 { 5 if (result = patent.YearOfPublication.StartsWith("18")) 6 { 7 Console.WriteLine("Where StartsWith 18 :" + patent); 8 } 9 return result; 10 }); 11 Console.WriteLine("1. Patents prior to the 1900s are:"); 12 foreach (Patent patent in patents) 13 { 14 15 } 16 Console.WriteLine(); 17 Console.WriteLine("2. A second listing of patents prior to the 1900s:"); 18 Console.WriteLine(" There are {0} patents prior to 1900.", patents.Count()); 19 20 Console.WriteLine(); 21 Console.WriteLine("3. A third listing of patents prior to the 1900s:"); 22 patents = patents.ToArray(); 23 Console.Write(" There are "); 24 Console.WriteLine("{0} patents prior to 1900.", patents.Count());
代码输出：
1. Patents prior to the 1900s are:
Where StartsWith 18 :Phonograph(1877)
Where StartsWith 18 :Kinetoscope(1888)
Where StartsWith 18 :Electrical Telegraph(1837)
Where StartsWith 18 :Steam Locomotive(1815)
2. A second listing of patents prior to the 1900s:
Where StartsWith 18 :Phonograph(1877)
Where StartsWith 18 :Kinetoscope(1888)
Where StartsWith 18 :Electrical Telegraph(1837)
Where StartsWith 18 :Steam Locomotive(1815)
There are 4 patents prior to 1900.
3. A third listing of patents prior to the 1900s:
Where StartsWith 18 :Phonograph(1877)
Where StartsWith 18 :Kinetoscope(1888)
Where StartsWith 18 :Electrical Telegraph(1837)
Where StartsWith 18 :Steam Locomotive(1815)
There are 4 patents prior to 1900.
注意，Console.WriteLine("1. Patents prior...");是先于Lambda表达式执行的。
这是非常重要的一个特点。
通常，任何谓词都只应做一件事情：对一个条件进行求值。它不应该有任何“副作用”（比如在本例中打印到控制台）。
为了理解这背后发生的事情，请记住Lambda表达式是可以传递到别的地方的委托-----是一个对方法的引用（方法指针）。
在LINQ和标准查询运算符的上下文中，每个Lambda表达式都构成了要执行的总体查询的一部分。
在声明时，它们是不执行的的。除非调用Lambda表达式，造成其中的代码开始执行，否则Lambda表达式不会执行。
以上代码中的3个调用触发了Lambda表达式的执行，每一次都是隐式触发的。
假如Lamba表达式执行的代价比较高（比如调用一个数据库），那么为了优化代码，很重要的一点就是尽量减少
Lambda表达式的执行。
首先：foreach循环内会触发Lambda表达式的执行。foreach循环会被分解成一个MoveNext()调用，而且每个调用都会造成
原始集合中的每一项执行Lambda表达式。在循环迭代期间，“运行时”会为每一项调用Lambda表达式，以判断该项是否满足谓词。
其次：调用Enumerable的Count()函数，会再次为每一项触发Lambda表达式。这很容易被忽视，因为在没有用标准查询运算符来查询
的集合上，Count属性是非常常见的。
最后，调用ToArray() (或ToList()、ToDictionary()或ToLookup() )会为每一项触发Lambda表达式。
使用这些ToXXX方法来转换集合是相当有用的。这样返回的是标准查询运算符已处理过的一个集合。
这样返回的是标准查询运算符已处理过的一个集合。在以上代码中，转换成一个数组意味着在最后一个Consloe.WriteLine()语句调用
Length时，patents指向的基础对象事实上是一个数组（它显然实现了IEnumerable<T>)，所以调用的length是由System.Array实现的，
而不是由System.Linq.Enumerable实现的。
因此，在用一个ToXXX方法转换成一个集合类型之后，一般可以安全地操纵集合（除非调用了另一个标准查询运算符）。但要注意，这会
造成将整个结果集都加载到内存（在此之前可以驻留在一个数据库或文件中）。除此之外，ToXXX方法会创建基础数据的“快照”，确保
在重新查询ToXXX方法的结果时，不会返回新的结果。
开发者就提高警惕，防止在不知不觉间触发标准查询运算符。
查询对象代表的是查询，而不是结果。
向查询要求结果时，整个查询都会执行，因为查询对象不确定结果和上一次执行的结果是不是一样。
注：为了避免这种反复性的执行，一个查询在执行之后，有必要把它获取的数组缓存起来。
一般情况下，如果“内存中的集合快照”是你所想要的，那么最好的做法就是将查询表达式赋给一个缓存的集合，避免无谓的迭代。
顺序图：待复制 p426 433 与实际代码对照。
5、使用OrderBy()和ThenBy()来排序
进行排序，这涉及对System.Linq.Enumerable的OrderBy()的一个调用。
1 IEnumerable<Patent> items = null; 2 Patent[] patents = PatentData.Patents; 3 4 items = patents.OrderBy(patent => patent.YearOfPublication) 5 .ThenBy(patent => patent.Title); 6 Print(items); 7 8 Console.WriteLine(); 9 10 items = patents.OrderByDescending(patent => patent.YearOfPublication) 11 .ThenByDescending(patent => patent.Title); 12 Print(items); 13
OrderBy()获取一个Lambda表达式，该表达式标识了要据此进行排序的键。
后续排序需要用到ThenBy()
OrderBy()返回的是一个IOrderedEnumerable<T>接口，而不是一个IEnumerable<T>。除此之外，
IOrderedEnumerable<T>是从IEnumerable<T>派生的，所以能为OrderBy()的返回值使用所有的标准查询运算符。
但是，假如重复调用OrderBy()，会撤销上一个OrderBy()的工作。
为了指定额外的排序条件，应该使用ThenBy()。System.Linq.Extensions.Enumerable上定义的。
总之，要先使用OrderBy()，再执行零个或者多个对ThenBy()的调用来提供额外的排序"列"。
排序，有两个重要问题：
首先，要等到开始访问集合中的成员时，才会实际开始排序，在那个时候，整个查询都会被处理。
显然，除非拿以了所有需要排序的项，否则是无法排序的。如果没有得到所有的项，就无法确定自己是否已经获得了
第一项。排序被操作性到开始访问成员的时候才开始。
其实，执行后续数据排序调用时，会再次调用之前的keySelector Lambda表达式(orderby中的表达式)。
6、使用Join()来执行内部联接
在客户端上，对象和对象的关系一般已经建立好了。
但是，从非对象存储加载的数据则一般不是这种情况。
相反，这些数据需要联接到一起，以便能以一种适合数据的方式，从一种对象类型切换到下一种。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 6 Department[] departments = CorporateData.Departments; 7 Employee[] employees = CorporateData.Employees; 8 9 var items = employees.Join( 10 departments,//关联的数据 11 employee => employee.DepartmentId,//联接时的参考属性 12 department => department.Id,//联接时的参考属性 13 (employee, department) => new //返回的数据 14 { 15 employee.Id, 16 employee.Name, 17 employee.Title, 18 Department = department 19 20 }); 21 Print(items); 22 23 Console.ReadLine(); 24 25 26 27 28 } 29 public static void Print<T>(IEnumerable<T> items) 30 { 31 foreach (T item in items) 32 { 33 Console.WriteLine(item); 34 } 35 } 36 37 38 //部门类 39 public class Department 40 { 41 public long Id { get; set; } 42 public string Name { get; set; } 43 public override string ToString() 44 { 45 return string.Format("{0}", Name); 46 } 47 } 48 49 //员工类 50 public class Employee 51 { 52 public int Id { get; set; } 53 public string Name { get; set; } 54 public string Title { get; set; } 55 public int DepartmentId { get; set; } 56 public override string ToString() 57 { 58 return string.Format("{0}({1})", Name, Title); 59 } 60 } 61 62 //实际数据 63 public static class CorporateData 64 { 65 public static readonly Department[] Departments = new Department[] { 66 new Department() 67 { 68 Name="Corporate",Id=0 69 }, 70 new Department() 71 { 72 Name="Corporate",Id=1 73 }, 74 new Department() 75 { 76 Name="Engineering",Id=2 77 }, 78 new Department() 79 { 80 Name="Information Technology",Id=3 81 }, 82 new Department() 83 { 84 Name="Research",Id=4 85 }, 86 new Department() 87 { 88 Name="Marketing",Id=5 89 }, 90 }; 91 public static readonly Employee[] Employees = new Employee[] { 92 new Employee() 93 { 94 Name="Mark Michaelis", 95 Title="Chief Computer Nerd", 96 DepartmentId=0 97 }, 98 new Employee() 99 { 100 Name="Michael Stokesbary", 101 Title="Senior Computer Wizard", 102 DepartmentId=2 103 }, 104 new Employee() 105 { 106 Name="Brian Jones", 107 Title="Enterprise Integration Guru", 108 DepartmentId=2 109 }, 110 new Employee() 111 { 112 Name="Jewel Floch", 113 Title="Bookkeeper Extraordinaire", 114 DepartmentId=1 115 }, 116 new Employee() 117 { 118 Name="Robert Stokesbary", 119 Title="Expert Mainframe Engineer", 120 DepartmentId=3 121 }, 122 new Employee() 123 { 124 Name="Paul R.Bramsman", 125 Title="Programmer Extraordinaire", 126 DepartmentId=2 127 }, 128 new Employee() 129 { 130 Name="Thomas Heavey", 131 Title="Software Architect", 132 DepartmentId=2 133 }, 134 new Employee() 135 { 136 Name="John Michaelis", 137 Title="Inventor", 138 DepartmentId=4 139 }, 140 141 }; 142 } 143 144 } 145 146 输出： 147 { Id = 0, Name = Mark Michaelis, Title = Chief Computer Nerd, Department = Corpo 148 rate } 149 { Id = 0, Name = Michael Stokesbary, Title = Senior Computer Wizard, Department 150 = Engineering } 151 { Id = 0, Name = Brian Jones, Title = Enterprise Integration Guru, Department = 152 Engineering } 153 { Id = 0, Name = Jewel Floch, Title = Bookkeeper Extraordinaire, Department = Co 154 rporate } 155 { Id = 0, Name = Robert Stokesbary, Title = Expert Mainframe Engineer, Departmen 156 t = Information Technology } 157 { Id = 0, Name = Paul R.Bramsman, Title = Programmer Extraordinaire, Department 158 = Engineering } 159 { Id = 0, Name = Thomas Heavey, Title = Software Architect, Department = Enginee 160 ring } 161 { Id = 0, Name = John Michaelis, Title = Inventor, Department = Research }
Join()的第一个参数是inner，指定了要联接到的目标集合。
接着两个参数都是Lambda表达式，它们指定了两个集合如何联接。
最后一个参数也是Lambda表达式，描述如何对结果项进行选取或组合返回。
注：上述使用的是数组，说明实现了该接口IEnumerable
7、使用GroupBy分组结果
对具有相似特征的对象进行分组。
如：对于员工数据，可以按部门、地区、职务等对员工进行分组。
1 IEnumerable<Employee> employees = CorporateData.Employees; 2 IEnumerable<Department> departments = CorporateData.Departments; 3 4 IEnumerable<IGrouping<int, Employee>> groupedEmployees = 5 employees.GroupBy(employee => employee.DepartmentId); 6 foreach (IGrouping<int, Employee> employeeGroup in groupedEmployees) 7 { 8 Console.WriteLine(); 9 foreach (Employee employee in employeeGroup) 10 { 11 Console.WriteLine("\t"+employee); 12 } 13 Console.WriteLine("\t Count:"+employeeGroup.Count()); 14 } 15
输出：
Mark Michaelis(Chief Computer Nerd)
Count:1
Michael Stokesbary(Senior Computer Wizard)
Brian Jones(Enterprise Integration Guru)
Paul R.Bramsman(Programmer Extraordinaire)
Thomas Heavey(Software Architect)
Count:4
Jewel Floch(Bookkeeper Extraordinaire)
Count:1
Robert Stokesbary(Expert Mainframe Engineer)
Count:1
John Michaelis(Inventor)
Count:1
GroupBy()返回的是IGrouping<Tkey,TElement>类型的数据项，该类型有一个属性代表
作为分组依据使用的键。然而，它没有为组中的数据项准备一个属性。
相反，由于 IGrouping<Tkey,TElement>是从IEnumerable<T>派生的，所以可以用一个foreach
语句枚举组中的项，或者将数据聚合成像项目计数这样的东西(employeeGroup.Count())。
8、使用GroupJoin(0实现一对多关系
创建一个员工列表，同时显式所属部门，但不在每一项员工数据当中添加，
而是显示一个部门下属的所有员式的一个集合，而不是为每个部门-员工关系建立一条匿名类型的记录。
1 IEnumerable<Employee> employees = CorporateData.Employees; 2 IEnumerable<Department> departments = CorporateData.Departments; 3 4 5 var items = departments.GroupJoin( 6 employees,//关联的对象数组 7 department => department.Id,//关联的键 8 employee => employee.DepartmentId,//关联的键 9 (department, departmentEmployees) => new//返回的数据 10 { 11 department.Id, 12 department.Name, 13 Employees = departmentEmployees 14 }); 15 foreach (var item in items) 16 { 17 Console.WriteLine("部门：{0}", item.Name+":"); 18 foreach (Employee employee in item.Employees) 19 { 20 Console.WriteLine("\t"+employee); 21 } 22 }
输出：
部门：Corporate:
Mark Michaelis(Chief Computer Nerd)
部门：Corporate:
Jewel Floch(Bookkeeper Extraordinaire)
部门：Engineering:
Michael Stokesbary(Senior Computer Wizard)
Brian Jones(Enterprise Integration Guru)
Paul R.Bramsman(Programmer Extraordinaire)
Thomas Heavey(Software Architect)
部门：Information Technology:
Robert Stokesbary(Expert Mainframe Engineer)
部门：Research:
John Michaelis(Inventor)
部门：Marketing:
和Join不同，SQL中没有与GroupJoin等价的东西，这是由于SQL返回的数据是基于记录的，
而不是分层次结构的。
注：使用GroupJoin()与SelectMany() 外部连接
9、调用SelectMany()
处理由集合构造的集合
SelectMany会遍布由Lambda表达式标识的每一项，并将每一项都放到一个新集合中。
新集合整合了子集合中的所有项，所以，不像Select()那样返回两个集合，而是
将选择每个数组都整合起来，把其中的项整合到一个集合中。
Select是把要遍历的集合IEnumerable逐一遍历，每次返回一个T，
合并之后直接返回一个IEnumerable，
而SelectMany则把原有的集合IEnumerable每个元素遍历一遍，每次返回一个IEnumerable，
把这些IEnumerable的“T”合并之后整体返回一个IEnumerable。
因此我们可以说一般情况下SelectMany用于返回一个IEnumerable>的“嵌套”返回情况（把每个IEnumerable合并后返回一个整体的IEnumerable）。因此在嵌套的时候往往可以节省代码，
1 string[] text = { "a b", "c d", "e f" }; 2 var items = text.Select( 3 item => item.Split(' ') 4 ); 5 foreach (string[] strs in items) 6 { 7 foreach (string str in strs) 8 { 9 Console.WriteLine("\t"+str); 10 } 11 } 12 换成SelectMany 13 string[] text = { "a b", "c d", "e f" }; 14 var items = text.SelectMany( 15 item => item.Split(' ') 16 ); 17 foreach (var item in items) 18 { 19 Console.WriteLine("\t" + item); 20 }
输出：
a
b
c
d
e
f
10、更多标准查询运算符
由Enumerable提供的更简单的API都不需要Lambda表达式。
System.Linq.Enumerable提供了一系列聚合函数，它们能枚举集合并计算一个结果。
如Count()。
ofType<T>()
Union()
Concat()
Intersect()
Distinct()
SequenceEquals()
Reverse()
提供的聚合函数
Count()
Average()
Sum()
Max()
Min()
高级主题：IQuerable<T>的Queryable扩展
有个接口几乎和IEnumerable<T>完全一样，这就是IQueryable<T>。
由于IQueryable<T>是从IEnumerable<T>派生的，所以它有IEnumerable<T>的所有成员---
但只有那些直接声明的，例如GetEnumerator()。扩展方法是不会继承的。
所以没有Enumerable的任何扩展方法。
然后，它有一个类似的扩展类，称为System.Linq.Queryable。
IQuerable<T>使自定义的LINQ Provider成为功能。
LINQ Provider的作用是将表达式分解成各个组成部分。
一经分解，表达式就可以转换成另一种语言，可以序列化以便在远程执行，
可以通过一个异步执行模式来注入。
简单地说，LINQ Provider在一个标准集合API中引入了一个“解释”机制。
利用这种几乎没有任何限制的功能，与查询和集合有关的行为就可以“注入”。
如利用LINQ Provider,可以将查询表达式从C#转换成SQL，然后在一个远程数据库上执行。
这样一来，C#程序就可以继续使用他熟悉的面向对象语言，将向SQL的转换留给底层的LINQ
Provider 去完成。
谨慎：推迟执行，以及不知不觉中反复调用任何代价高昂、
可能推迟执行的操作。
