了解LINQ
本文主要的是泛谈LINQ是啥？以及常见的用法大纲如下：
- LINQ的那些根基
- LINQ的一些基本用法
LINQ的根基
IEnumerable和IEnumerator
为啥能够被foreach？
实际上，能够被foreach的对象，一定是实现了带有返回值的IEnumerator的GetEnumerator()方法的接口，而.NET内置的该接口则是IEnumerable，一般指的是IEnumerable
public interface IEnumerator
{
object Current
{
get;
}
bool MoveNext();
void Reset();
}
- Current：集合当前的对象
- MoveNext：是否能够移动到下一次
- Reset
因此，实际上我们进行foreach的时候，等价于：
var animals = new List<string>() { "Cat", "Dog", "Pig" };
foreach (var animla in animals)
{
Console.WriteLine(animla);
}
Console.WriteLine("-----------");
var enumerator = animals.GetEnumerator();
while (enumerator.MoveNext())
{
Console.WriteLine(enumerator.Current);
}
输出结果：
Cat
Dog
Pig
-----------
Cat
Dog
Pig
而能被LINQ的对象就是一个实现了IEnumerable的可被枚举的集合
LINQ的基本用法
扩展方法在LINQ的应用：LINQ的流式语法
LINQ的方法一般都是通过扩展方法了扩展的，就如最常用的几个，Where，Any，例如，我实现了一个跟Where功能类似的简化版：
public static class MyListExtension
{
public static IEnumerable<T> MyWhere<T>(this IEnumerable<T> enumable, Func<T, bool> func)
{
foreach (var item in enumable)
{
if (func(item))
{
yield return item;
}
}
}
}
其实为啥会提到用扩展方法呢？就是因为LINQ就是为了简单的能够处理复杂集合的数据，那么扩展方法就能够实现较为简单的链式查询，例如：
var result= animals.MyWhere(t => t is "Cat" or "Dog").Select(t=>t.ToUpper()).ToList();
result.ForEach(t =>Console.WriteLine(t));
输出结果：
CAT
DOG
LINQ的查询表达式:LINQ的查询语法
假如上述的例子有LINQ的查询表达式来编写，则写法是这样：
var result = (from t in animals
where t is "Cat" or "Dog"
select t.ToUpper()).ToList();
result.ForEach(t => Console.WriteLine(t));
输出结果也是一样的：
CAT
DOG
LINQ的延迟执行：IQueryable
首先我们来看看IQueryable的接口定义：
public interface IQueryable : IEnumerable
{
Type ElementType
{
get;
}
Expression Expression
{
get;
}
IQueryProvider Provider
{
get;
}
}
我们可以看到实际上IQueryable是继承了IEnumerable,因此同样具备其特性，然后主要看其三个属性：
- ElementType：集合的类型
- Expression：表达式树，这是延迟执行的重点，下面我们会一窥究竟
- IQueryProvider:
IQueryable创建表达式树和执行的部分
public interface IQueryProvider
{
IQueryable CreateQuery(Expression expression);
IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression);
object? Execute(Expression expression);
TResult Execute<TResult>(Expression expression);
}
我们先来看段代码：
var result1 = (from t in animals
where (t.Equals( "Cat") || t.Equals("Dog"))
select t.ToUpper()).AsQueryable();
Console.WriteLine($"Expression:{ result1.Expression.ToString()}");
Console.WriteLine($"ExpressionType:{result1.Expression.GetType()}");
foreach (var item in result1)
{
Console.WriteLine(item);
}
Console.WriteLine("---------------");
var result2 = from t in result1
where t.Contains("CAT")
select t;
Console.WriteLine($"Expression:{ result2.Expression.ToString()}");
Console.WriteLine($"ExpressionType:{result2.Expression.GetType()}");
foreach (var item in result2)
{
Console.WriteLine(item);
}
输出如下：
Expression:System.Linq.Enumerable+WhereSelectListIterator`2[System.String,System.String]
ExpressionType:System.Linq.Expressions.ConstantExpression
CAT
DOG
---------------
Expression:System.Linq.Enumerable+WhereSelectListIterator`2[System.String,System.String].Where(t => t.Contains("CAT"))
ExpressionType:System.Linq.Expressions.MethodCallExpression2
CAT
我们从输出可以证明，实际上在返回result1和result2，就是通过IQueryProvider不断地在拼接表达式树,而最后通过foreach或者ToList等操作的时候，则才是真正调用Execute方法执行当前的IQueryable里的那个表达式树属性Expression,而像LINQ To Sql或者是EFCore等需要IQueryable这种解释型的就是去实现了IQueryProvider里面的方法
参考
- 《C#7.0核心技术指南》
