走进Linq-Linq大观园

本系列文章
走进Linq-Linq横空出世篇
走进Linq-辉煌的背后
走进Linq-Linq大观园
走进Linq-Linq to Objects(上)基础篇

文章发布后大家有些人叫做，心里窃喜，不过压力也大增，我很想按照简洁明快的文风写下去，不过讲技术的文章很难不落于沉闷，所以我努力了。(题外话：这几天猛看幽默小说，想把文字写的幽默一点，开个玩笑，呵呵)

经过几天的闭关编程大师又有了一些新的觉悟了，不管对DSL还是命令式编程和函数式编程都有了新的理解。如是他又接着了漫长的云游。第一站当然就是那个曾经让他结下心结的那个刚毕业的coder.
大师：“嘿，这几日可好，还在发牢骚么？”
Coder：“不了，正好你来了,让你看看我的程序”，Coder将他的电脑屏幕转向大师，期盼的眼神表明他急切的期望得到大师的夸奖。
如是大师看到了如下一些代码：

/// <summary>
    /// 一个通用的泛型委托，代表接受一个参数并有一个返回值的方法
    /// </summary>
    /// <typeparam name="TInput">输入参数类型</typeparam>
    /// <typeparam name="TOutput">返回值类型</typeparam>
    /// <param name="input">输入参数</param>
    /// <returns>返回值</returns>
    public delegate TOutput MyDelegate<TInput,TOutput>(TInput input);
    /// <summary>
    /// 这个类是包含有对IEnumerable<T>接口的一系列扩展方法
    /// 因为在.net里所有的集合类都实现了IEnumerable<T>接口
    /// 所以对该接口的扩展将扩散到所有集合
    /// </summary>
    public static class Extension
    {
        public static IEnumerable<TInput> Where<TInput>(this IEnumerable<TInput> self, MyDelegate<TInput, bool> filter)
        {
            foreach (TInput item in self)
                if (filter(item))
                    yield return item;
        }
        public static IEnumerable<TOutput> Select<TInput, TOutput>(this IEnumerable<TInput> self, MyDelegate<TInput, TOutput> selector)
        { 
            foreach(TInput item in self)
                yield return selector(item);
        }
       //下面有更多的SQL风格的移植
}

下面是我做的个小测试代码：

public class Program
{
        public static void Main()
        {
            IList<Book> books = new List<Book> { 
             new Book { Title = "Inside COM", ISBN = "123-456-789",Price=20 },
             new Book { Title = "Inside C#", ISBN = "123-356-d89",Price=100 },
             new Book { Title = "Linq", ISBN = "123-d56-d89", Price = 120 }
            };

            var result = books.Where(book => book.Title == "Linq").Select(book => new { 
                Key = book.Title,Value=book.Price
            });
        }
}

Coder一边展示着代码，一边念叨着，这里是因为使用了“扩展方法”所以可以这样写，这里使用了Lambda表达式，它可以简化匿名方法的写法，这里……
编程大师一边听着coder的讲解，一遍频频点头：“傻小子，不错啊，有点当年我的影子，按照你这样下去罗马也可以建成了，Linq也是可以写出来的呀。”
Coder听到大师的话兴奋异常，不过他从这句话里还是捕捉到了一个陌生的词汇:Linq。他用诧异的眼神看着大师，问道：”啥是Linq，是谁家又创造了个新词汇？”
大师笑着说，其实你刚才做的微软已经帮你做了，还给它起了一个非常洋气的名字:Linq，中文名字呢就叫做 语言集成查询。
在.net 3.5发布的时候，微软新发布了几个dll，其中有一个就叫做System.Core.dll，在这个dll下对一些System命名空间做了进一步扩展。
在System.Core.dll下的System命名空间下你会发现有这么几个泛型的委托：

//无参，有一个返回值
public delegate TResult Func<TResult>();
//有一个参数和一个返回值，和你那个MyDelegate一样
public delegate TResult Func<T, TResult>(T arg);
//两个参数一个返回值
public delegate TResult Func<T1, T2, TResult>(T1 arg1, T2 arg2);
//三个参数一个返回值
public delegate TResult Func<T1, T2, T3, TResult>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3);
//四个参数一个返回值
public delegate TResult Func<T1, T2, T3, T4, TResult>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4);

有了这几个泛型的委托基本上都能应付了吧。
还是在这个dll下有个System.Linq命名空间，这是Linq的核心命名空间，这里面有个名为Enumerable的静态类，它里面的方法都是对IEnumerable<T>(这个接口可是Linq的中心人物啊)这个接口的扩展方法。看看，是不是在SQL里能用的这里都能找到了？
Select,Where,OrderBy, OrderByDescending,Average,Distinct
所以你现在很简单的就可以写出像下面这样的代码了：

result = books.Where(book=>book.Title.StartsWith("I"))
     .OrderBy(book=>book.Price)
     .Select(book=>new{Key=book.Title,Value=book.Price});

编程大师接着说：如果就这样算了，我觉得Linq也不过尔尔，增加一些扩展方法而已，但是现在微软比我们想象的走的更远，现在你不仅仅能对程序中的一些集合对象做这样的查询了，你想想我们平时的程序可以归结为怎样一个等式？
还没等coder说出口大师就在键盘上敲下：
程序=代码+数据
编程大师如是接着说：那这些数据平时都来源于哪里？
Coder：程序中自己构造的一些集合对象，像我刚才的代码中那样，还有数据库，这个使我们平时用到最多的，还有XML存储，还有WebService，这个来源于远程的数据，还有什么RSS啦等等，很多了。
编程大师：嗯，是的。数据的来源非常广泛，就说我们平常用的三个吧，内存中的集合对象、XML存储和数据库。对于内存中的集合对象我们有语言自身的支持，XML我们有XML的一些API，比如XPath，对于数据库我们有ADO.net，可实际上从抽象层面我们对这些数据的操作都是相同的，你想不想屏蔽掉存储的细节，在高层有一个统一的API访问这些数据呢？至于数据存储在哪里对于你是透明的，也许它存在于你内存中，也许在万网的机房也许在美国西雅图，但是对于你来说这些都无需关心，你的代码都一样。
Coder：听起来是个很美妙的事情，这不会是在做梦吧。
大师：不是在做梦，今天你已经有了这些方法
在.net 3.5里微软还发布了另外两个dll：
System.Data.Linq.dll
System.Xml.Linq.dll
在System.Data.Linq.dll里，对数据库的查询做了支持，不过目前微软提供的只支持Sql Server，感谢开源社区，现在有了DbLinq，它提供了对MySql,Oracle,Sql Server,PostgreSql,Sqlite的支持。
System.Xml.Linq.dll在更高层次对Xml的访问做了支持
这样你从微软这里获得了：
Linq to Objects 对内存中的集合的支持
Linq to Xml 对Xml的支持
Linq to SQL 对Sql Server的支持

 

这是一张从Linq in Action那本书里的截图，该图很好的在一个大的层次上揭示了Linq的视图。C#、vb.net等一系列.net语言在一些语言特性和Linq对语言的扩展上对Linq家族提供了支持。未来我们将会实现Linq in Everywhere，Linq将成为你的变成习惯。
C#对Linq的语言层面支持
使用

result = books.Where(book=>book.Title.StartsWith("I"))
                .OrderBy(book=>book.Price)
                .Select(book=>new{Key=book.Title,Value=book.Price});

这种方式编写代码，虽然减少了不少工作量，并且编程风格也更加人性化，不过现在C#为我们提供了一些列非常有用的关键字。上面的代码现在你可以这样来编写：

result = from book in books
        where book.Title.StartsWith("I")
        orderby book.Price
        select new { Key=book.Title,Value = book.Price};

from关键字后面跟着的是Func委托的输入参数，in关键字后面跟着一个IEnumerable类型，where,orderby,select对应着那些扩展方法，那些扩展方法接受的委托的输入参数就是from后面的book。实际上你可以把这些代码写成一行意思就更明显了：

result = from book in books where book.Title.StartsWith("I") orderby book.Price select new { Key=book.Title,Value = book.Price};

从books集合里枚举一个book，如果这个book的标题是以”I”开头的就把它加入到返回集合中，并把返回集合按照book的价钱排序将上面的代码编译后的程序集用Reflector反编译，生成的代码是：

books.Where<Book>(delegate(Book book)
{
      return book.Title.StartsWith("I");
}).OrderBy<Book, float>(delegate(Book book)
{
      return book.Price;
}).Select(delegate(Book book)
{
      return new { Key = book.Title, Value = book.Price };
});

看来这种方式写和扩展方法调用的方式没有什么差别，那为什么不呢。
废话那么多了，还是来几个HelloWorld式的程序吧

HelloWorld Linq
(下面所有程序的Book就是本系列文章中第一篇所出现的Book类)
有一个Book集合，但是这个集合具体存储哪里我们并不清楚，也许在内存，也许在数据库，也许在XML存储，我们要做的就是把价格大于50的给揪出来，然后按照价格排序。
Linq to Objects(从内存中的集合里查找)

数据准备阶段

//这样的一个集合，存储在内存中
IList<Book> books = new List<Book> { 
    new Book { Title = "Inside COM", ISBN = "123-456-789",Price=20 },
    new Book { Title = "Inside C#", ISBN = "123-356-d89",Price=100 },
    new Book { Title = "Linq", ISBN = "123-d56-d89", Price = 120 }
};

数据查询阶段

var result = from book in books
            where book.Price > 50
            orderby book.Price
            select new { Key = book.Title, Value = book.Price };
foreach (var item in result)
                Console.WriteLine("Key:{0}-Value:{1}",item.Key,item.Value.ToString());

Linq to SQL(集合存储在Sql Server)

数据准备阶段
建立数据库表

输入数据

改写一下Book类，这个类是一个映射类，和数据库表做映射，更多内容后面会详细讲解

[Table]
public class Book
{
    /// <summary>
    /// 图书名称
     /// </summary>
    [Column]
    public string Title { get; set; }
    /// <summary>
    /// 单价
     /// </summary>
    [Column(DbType = "numeric(5, 2)")]
    public float Price { get; set; }
    /// <summary>
    /// 作者
     /// </summary>
    [Column]
    public string Author { get; set; }
    /// <summary>
    /// ISBN号
     /// </summary>
    [Column]
    public string ISBN { get; set; }
}

数据查询阶段

DataContext db = new DataContext("Data Source=localhost;Initial Catalog=db;User ID=sa;Password=sa");
            var result = from book in db.GetTable<Book>()
                         where book.Price > 50
                         orderby book.Price
                         select new { Key = book.Title, Value = book.Price };

            foreach (var item in result)
                Console.WriteLine("Key:{0}-Value:{1}",item.Key,item.Value.ToString());

最后程序运行的结果都是：

真所谓殊途同归啊，不管数据是如何存储的，查询的方式却99%一致。

总结
本篇旨在给大家一个对Linq的大局观认识，没有详细的深入，就算一个总览吧。精彩无需等待，祝大家编程愉快。