从查询表达式开始认识LINQ

从查询表达式开始认识LINQ2013-11-11 cnblogs 文酱学习和使用C#已经有2个月了，在这两个月的学习中，深刻体会到，C#这门语言还真不适合编程初学者学习，因为它是吸取了很多其他语言，不仅是面向对象，还包括函数式语言的很多特性，导致它变成特性大爆炸的语言。它的许多方面单独拿出来讲，就得是一本书的规模，而且还不一定让人一下子明白。

LINQ,Language INtegrated Query,语言集成查询，是其中一个非常重要的部分，有关它的功能增强，贯穿了整个C#的发展。

先从基本的查询表达式下手。

在讲查询表达式前，我们必须明白：查询表达式不仅仅是针对数据库，它针对的是所有数据源，因为LINQ的意图就是为所有数据源提供统一的访问方式。因为最近的项目使用的是LINQ to SQL,所以这里只讲LINQ to SQL。

查询表达式非常像SQL语句，但书写方式却是反过来:

var articles = from article in db.Articleswhere a.Name == "JIM"select article;

我们必须明白，查询表达式返回的结果是一个序列，哪怕这个序列只有一个元素。

正因为查询表达式返回的是一个序列，才使得它的行为非常有趣。序列的基本特点就是每次只取一个元素，这使得每个转换都处理一个数据，而且只在结果序列的第一个元素被访问的时候才会开始执行查询表达式。像是上面的数据流是这样的:select转换会在它返回的序列中的第一元素被访问时，为该元素调用where转换，where转换会返回数据列表中第一个元素，检查这个谓词（a.Name == "JIM"）是否匹配，再把该元素返回给select。

这就是查询表达式的延迟执行，在它被创建的时候没有处理任何数据，只是在内存中生成了这个查询的委托。这样子是非常高效和灵活的，但并不是所有情况都适合，像是 reverse这类的操作，就要访问整个数据源。所以，我们一般在返回另一个序列的操作中使用延迟执行，如果是返回单一值就使用即时执行。

使用查询表达式，首先就是声明数据序列的数据源：

from article in db.Articles

where子句用来进行过滤。它会进入数据流中每个元素的谓词，只有返回true 的元素才能出现在结果序列中。我们可以使用多个where子句，只有满足所有谓词的元素才能进入结果序列。

编译器会将where子句转换为带有Lambda表达式的where方法调用，像是这样：

where（article => article.Name == "JIM"）

所以我们也可以直接使用Lambda表达式，它同样是返回一个序列:

var articles = db.Articles.Where（article => article）

使用Lambda表达式能使我们的代码的简洁度大幅上升，这也是它为什么会被引进C#中的原因之一。

select子句就是投影，相信学过数据库的同学一定非常熟悉。它同样也会有对应的方法调用，应该说，几乎所有的LINQ to SQL操作都有对应的方法调用（因为编译器就是讲它们转换为方法调用），所以接下来就不再讲方法调用形式了。

前面讲过，编译器会将查询表达式转换为普通C#代码的方法调用，以select为例，它并不会像我们预期的那样，转换为Enumerable.Select或者List<T>.Select，它就只是对代码进行转换，然后再寻找适当方法。该方法的参数会是一个委托类型或者一个Expression<T>。为什么转换后的方法中的参数是一个Lambda 表达式呢？因为Lambda表达式可以被转换为委托实例或者表达式树，所以使用Lambda表达式就可以对应所有情况。这种转换并不依赖与特定类型，而只依赖与方法名称和参数，也就是所谓的动态类型（Duck Typing）的编译时形式。

因为这样，我们可以实现自己的LINQ提供器，但除非真的有特殊需要，一般我们都不需要做到这点。

我们来看看查询表达式中两个最重要的组成：范围变量和投影表达式。

from article in db.Articles

其中，article就是范围变量，而:

select article

投影表达式就使用了该范围变量。编译器在转换的时候，Lambda表达式的左边，参数名称就是范围变量，右边来自于投影表达式，所以，我们决不能这样写：

from article in db.Articlesselect person

从上面来看，范围变量应该是隐式类型，编译器会自己推断它的具体类型。当然，我们也可以使用显式类型的范围变量，像是下面这样:

from Article article in db.Articlesselect article

其中，db.Articles是一个List<Article>。

这样的情况是因为我们想要在强类型的容器中进行查询。这样的机制能够运行的保障源于一个方法:Cast（）。Cast（）会强制将类型转换为目标类型，如果无法转换则会出错。

上面的表达式会转换为以下的代码:

list.Cast<Article>（）.Select（article => article）;

为什么需要我们对范围变量进行显式声明呢？因为Select方法只是IEnumerable<T>的扩展方法，而不是IEnumerable，所以我们必须要显式的声明范围变量的类型才能调用Select方法。