C# 学习笔记（14）—— LINQ

Karl Du

发布于 2023-10-20 18:51:43

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发布于 2023-10-20 18:51:43

LINQ 是什么

LINQ 是 Lanuage Integrated Query 的缩写，即“语言集成查询”的意思。众所周知，做软件开发离不开数据的，你肯定听过SQL数据库、Oracle数据库或本地XML文档等。每种数据源都有自己的查询语言，例如SQL数据库有自己的SQL语言，。LINQ的提出就是为了提供一种跨越各种数据源的统一的查询方式，它主要包括四个组件——Linq to Objects、Linq to XML、Linq to DataSet 和 Linq to SQL

简单介绍一下LINQ的四个组件

Linq to SQL 组件。它可以查询关系数据库的数据。微软只实现了对 SQL Server 数据库的查询，包括对其中数据进行查询、修改和删除等操作。而众多开发者、爱好者则根据各自需求实现针对其他数据库的相关扩展
Linq to DataSet 组件。它可以查询 DataSet 对象中的数据，并能对数据进行增删改查等操作
Linq to XML 组件。该组件可以查询 XML 文件，在它被提出之前，C# 中使用 XPath 来对 XML 进行查询，但该工具没有 Linq to XML 更加简洁
Linq to Objects 组件。这个组件可以查询集合数据，如数组或List等

LINQ 好在哪里

LINQ 的四个组件分别实现了对不同的数据类型进行增、删、改、查等操作，在 LINQ 提出之前，C# 也是有相关技术完成这些操作的。例如对于数据库，之前就有 ADO.NET；而对于 XML，之前则有 XPath，那我们为什么还需要 LINQ 呢？

原因在于，LINQ 使对这些数据源进行的操作变得更加简单、方便和易于理解。之前的技术过于繁琐，在“希望可以做得更好”的“上进心”的驱动下，微软在 C# 3.0 中提出了 LINQ。下面通过对比的方式来展示 LINQ 技术的简洁性

查询表达式

在说明 LINQ 的好处之前，你需要首先了解“查询表达式”。查询表达式必须以 from 子句开头，并且必须以 select 或 group 子句结尾，在第一个 from 子句和最后一个 select 或 group 子句之间，可以包含一个或多个 where 子句、orderby、join子句。其形式非常类似于 SQL 语言，只是书写形式颠倒了过来。下面给出一个简单的表达式：

// 查询表达式
var queryExp = from s in collection
                          select s;
// 点标记法
var queryExp = collection.select(s => s);

点标记法适合查询条件较少的情况，而查询表达式则更加组中结构化思维方式，类似于 SQL 语法

使用 LINQ to Objects 查询集合

在 LINQ 提出之前，我们查询集合中的数据一般都是使用 for 和 foreach 语句，但这种方式没有 Linq to Objects 来得简介，且不容易添加筛选条件。下面假设一个场景来比较这两种技术——返回集合中是偶数的序列

使用 foreach 语句来返回集合中偶数序列的实现代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace Demo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var list = new List<int>();
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                list.Add(i);
            }
            OldQuery(list);
            Console.ReadKey();
        }

        private static void OldQuery(List<int> collection)
        {
            foreach (var item in collection)
            {
                if (item % 2 == 0)
                {
                    Console.WriteLine(item);
                }
            }
        }
    }
}

我们在看看 LINQ 来实现同样功能的代码：

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

namespace Demo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var list = new List<int>();
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                list.Add(i);
            }
            OldQuery(list);
            Console.ReadKey();
        }

        private static void OldQuery(List<int> collection)
        {
            var queryResults = from item in collection
                               where item % 2 == 0
                               select item;

            foreach (var item in queryResults)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
        }
    }
}

从以上代码来看，使用 Linq to Objects 来查询集合对象，代码更加简洁了。而且 LINQ 还方便添加筛选条件，只需要在 where 子句中添加即可；在原来的方式中，添加筛选条件就没那么简洁，需要多写几个 if 语句。通过对比，可以看出 Linq to Objects 在查询集合对象时的优势，所以对于 C# 3.0 之后的代码，建议你都是用 Linq to Objects 来实现对集合对象的查询、修改等操作

使用 Linq to XML 查询 XML 文件

在 LINQ 提出之前，我们可以使用 XPath 来查询 XML 文件。但使用 XPath 时必须首先知道 XML 文件的具体结构，而使用 Linq to XML 则不需要知道这些。而且 Linq to XML 的代码还更加简洁，下面同样以对比方式来说明这点

假设有一个一定定义好的 XML 文件，现在需要查询出 XML 文件中 Name 节点为“李四”的元素。首先看使用 XPath 方式实现的代码：

using System;
using System.Xml;

namespace Demo
{
    class Program
    {
        private static string xmlString = @"
<Persons>
    <Person>
        <Name>张三</Name>
        <Age>22</Age>
    </Person>
    <Person>
        <Name>李四</Name>
        <Age>21</Age>
    </Person>
</Persons>
";
        static void Main(string[] args)
        {
            OldXmlQuery(xmlString);
            Console.ReadKey();
        }

        private static void OldXmlQuery(string xml)
        {
            XmlDocument xmlDocument = new XmlDocument();
            xmlDocument.LoadXml(xml);

            // 创建查询 XML 的 XPath
            string xPath = "/Persons/Person";

            // 查询 Person 元素
            XmlNodeList xmlNodeList = xmlDocument.SelectNodes(xPath);

            foreach (XmlNode node in xmlNodeList)
            {
                foreach (XmlNode childNode in node)
                {
                    if (childNode.InnerXml == "李四")
                    {
                        Console.WriteLine($"{childNode.InnerXml}");
                    }
                }
            }
        }
    }
}

从以上代码可知，使用 XPath 方式来查询 XML 文件时，需要首先知道 XML 文件的具体结构，这样才能出实话选择路径（如代码中的选择路径就指定为“/Persons/Person”）

使用 Linq to XML 则不需要知道 XML 文档的结构，下面来看 Linq to XML 的实现代码：

using System;
using System.Linq;
using System.Xml.Linq;

namespace Demo
{
    class Program
    {
        private static string xmlString = @"
<Persons>
    <Person>
        <Name>张三</Name>
        <Age>22</Age>
    </Person>
    <Person>
        <Name>李四</Name>
        <Age>21</Age>
    </Person>
</Persons>
";
        static void Main(string[] args)
        {
            LinqQuery(xmlString);
            Console.ReadKey();
        }

        private static void LinqQuery(string xml)
        {
            XElement xElement = XElement.Parse(xml);

            var queryResults = from el in xElement.Elements("Person")
                               where el.Element("Name").Value == "李四"
                               select el;

            foreach (var item in queryResults)
            {
                Console.WriteLine(item.Element("Name").Value);
            }
        }
    }
}

从以上代码可以看出，使用 Linq to XML 查询 XML 文件，代码明显简洁很多，只需要一个查询表达式即可，不需要知道并制定选择路径，也不需要过多的 if 条件判断语句，代码看起来更直接

Linq to DataSet 的例子，这里就不再给出了，它的使用方式类似于 Linq to Object，只是 Linq to DataSet 查询的不是集合对象而是 DataSet 对象了

对于 Linq to SQL，这里也不会详细去介绍了，它的内容可以写厚厚一本书了