?Linq（Language Integrated Query，集成查詢語言），顧名思義就是用來查詢數(shù)據(jù)的一種語言（可以看作是一組功能、框架特性的集合）。在.NETFramework3.5（大概2007年）引入C#，用統(tǒng)一的C#語言快速查詢各種數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)庫、XML文檔、對(duì)象集合等等。Linq的誕生對(duì) C# 編程領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)而持久的影響，改變了開發(fā)人員對(duì)查詢的思考方式。

• 使用簡(jiǎn)單：統(tǒng)一語法（鏈?zhǔn)椒椒ㄕZ法、類似SQL的查詢語法），智能提示。
• 類型安全：編譯時(shí)強(qiáng)類型檢查，減少運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。
• 延遲執(zhí)行，查詢本身只是構(gòu)建了一個(gè)表達(dá)式，在真正使用的時(shí)候（foreach、ToList、查詢數(shù)據(jù)庫）才會(huì)執(zhí)行。
• 支持多種數(shù)據(jù)源：內(nèi)存中的集合，以及各種外部數(shù)據(jù)庫。

Linq支持查詢?nèi)魏螌?shí)現(xiàn)了IEnumerable<T>接口的集合類型，基本上所有集合數(shù)據(jù)都支持Linq查詢。如下示例：大于 5 的偶數(shù)，并倒敘排列取前三名

//方法鏈語法
var query = arr.Where(n => n > 5 && n % 2 == 0).OrderByDescending(n => n).Take(3);

01、Linq 基礎(chǔ)概括

1.1、Linq語法：鏈?zhǔn)椒椒?、查詢表達(dá)式

Linq 有兩種語法風(fēng)格，如下實(shí)例代碼，一種是常規(guī)C#方法調(diào)用方式，另外一種是類似SQL的查詢表達(dá)式。這兩種語法其本質(zhì)是一樣的，編譯后的中間語言（IL）是一樣的，確實(shí)僅僅只是語法形式不同而已。

??鏈?zhǔn)椒椒?/span>：就是字面意思，函數(shù)式方法調(diào)用。這些方法都來自 IEnumerable 接口或 IQueryable 接口的擴(kuò)展方法，這些方法提供了過濾、聚合、排序等多種查詢功能。

??查詢表達(dá)式：查詢表達(dá)式由一組用類似于 SQL 的聲明性語法所編寫的子句組成。 每個(gè)子句依次包含一個(gè)或多個(gè) C# 表達(dá)式，而這些表達(dá)式可能本身就是查詢表達(dá)式，或者包含查詢表達(dá)式。查詢表達(dá)式必須以 from 子句開頭，且必須以 select 或 group 子句結(jié)尾。

//方法鏈語法
var query = arr.Where(n => n > 5 && n % 2 == 0).OrderByDescending(n => n).Take(3);
//查詢表達(dá)式語法，類似數(shù)據(jù)庫SQL語言+C#的語法風(fēng)格
var query2 = (from n in arr
				 where n > 5 && n % 2 == 0
                  orderby n descending
                  select n).Take(3);

?? 兩種編寫方式編譯后生成的IL代碼實(shí)際上是一樣的，也可以混合使用，因此他們并沒有性能差異。

查詢表達(dá)式并不能實(shí)現(xiàn)獲取前3個(gè)元素，此時(shí)就需要兩者混合使用，

var query = from u in list
    where u.Age>14
    group u by u.Address into gu
    orderby gu.Count() descending
    select (gu.Key,gu.Count());
query = query.Take(3);

1.2、Linq執(zhí)行：本地查詢、解釋型查詢

LINQ 提供了兩種用途的架構(gòu)：針對(duì)本地（內(nèi)存）對(duì)象的本地查詢，以及針對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源（數(shù)據(jù)庫）的解釋性查詢。兩者的語法形式基本一樣，都支持鏈?zhǔn)椒椒?、查詢表達(dá)式。

??本地查詢：實(shí)現(xiàn)了針對(duì)IEnumerable的內(nèi)存集合（數(shù)組、List）的查詢，其Linq的擴(kuò)展方法都在 System.Linq.Enumerable 類中。查詢只是構(gòu)建了一個(gè)可枚舉的迭代裝飾器序列，延遲在使用（消費(fèi)）數(shù)據(jù)時(shí)執(zhí)行。

??解釋查詢：解釋查詢是描述性的，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)IQueryable（Table、DbSet）的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢，對(duì)應(yīng)擴(kuò)展方法都在 System.Linq.Queryable 類中。他們?cè)谶\(yùn)行時(shí)生成表達(dá)式樹，并進(jìn)行解釋為SQL語句，在數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行該SQL語句并獲取數(shù)據(jù)。

IQueryable 繼承自 IEnumerable，因此解釋查詢可以轉(zhuǎn)換為本地查詢，query.AsEnumerable()，不過需謹(jǐn)慎使用，會(huì)將數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)數(shù)據(jù)都加載到內(nèi)存中。

public interface IQueryable<out T> : IEnumerable<T>, IEnumerable, IQueryable
{
}

??表達(dá)式樹是一個(gè)微型的代碼DOM結(jié)構(gòu)，樹中的節(jié)點(diǎn)是Expression類型的節(jié)點(diǎn)，涵蓋各種語法形式，如參數(shù)、變量、常量、賦值、比較、循環(huán)等等。表達(dá)式樹可以轉(zhuǎn)換（Compile）為委托，反之則不能。

1.3、延遲執(zhí)行的注意事項(xiàng)

延遲執(zhí)行是指查詢代碼不會(huì)立刻執(zhí)行，而是在正真取數(shù)的時(shí)候才會(huì)執(zhí)行。他是Linq最主要的特點(diǎn)，是優(yōu)點(diǎn)，也不全是，有些需要注意的地方。

• 并不是所有的Linq方法都是延遲的，如：First()、Last()、ToArray()、ToList()，及Count、Max等聚合計(jì)算方法會(huì)立即執(zhí)行。
• 如果數(shù)據(jù)源變了，結(jié)果也會(huì)變化。

List<int> list = [2,3,9,4,5];
var query = list.Where(s=>s>5);
Console.WriteLine(query.Sum()); //9
list.Add(6);
Console.WriteLine(query.Sum()); //15

• 重復(fù)取數(shù)時(shí)，查詢也會(huì)重復(fù)執(zhí)行，可能會(huì)浪費(fèi)性能，特別是復(fù)雜、耗時(shí)的查詢。避免的方式就是query.ToList() 一次性立即獲取數(shù)據(jù)。
• Lambda變量捕獲，變量的值在真正執(zhí)行查詢的時(shí)候才會(huì)獲取，這是方法閉包的特點(diǎn)。

List<int> list = [2,3,9,4,5];
int n = 5;
var query = list.Where(s=>s>n);
n = 4;
Console.WriteLine(query.Sum()); //14 //使用的n=4

1.4、迭代裝飾器序列

為了支持延遲執(zhí)行，Linq內(nèi)部封裝了很多迭代裝飾器，偷偷看了下源碼，如 WhereIterator、SelectEnumerableIterator、ReverseIterator、UnionIterator 等，都是Linq內(nèi)部的迭代裝飾器。迭代裝飾器會(huì)保留輸入序列的引用及其他相關(guān)參數(shù)，僅當(dāng)枚舉結(jié)果時(shí)才會(huì)執(zhí)行。

迭代序列裝飾器本身繼承自IEnumerable，因此就支持裝飾器之間的嵌套。下面為迭代裝飾器序列基類的源碼 Iterator.cs。

internal abstract class Iterator<TSource> : IEnumerable<TSource>, IEnumerator<TSource>
 {
    private readonly int _threadId;
    internal int _state;
    internal TSource _current = default!;
}

2、Enumerable擴(kuò)展方法匯總?

內(nèi)存集合的Linq擴(kuò)展方法，基本都來自Enumerable類，參考官方 Enumerable 類。用于數(shù)據(jù)庫的解釋性查詢方法在 System.Linq.Queryable 類中，方法和 Enumerable 基本上都是對(duì)應(yīng)的。基本上所有的Linq方法都在這里匯總：

2.1、示例：構(gòu)建動(dòng)態(tài)查詢

根據(jù)用戶輸入條件，構(gòu)建動(dòng)態(tài)查詢條件，使用 Skip 和 Take 實(shí)現(xiàn)分頁。

var query = list.AsEnumerable();
if (!string.IsNullOrWhiteSpace(name))
    query = query.Where(s => s.Name.Contains(name, StringComparison.OrdinalIgnoreCase));
if (age.HasValue)
    query = query.Where(s => s.Age == age);
if (!string.IsNullOrWhiteSpace(address))
    query = query.Where(s => s.Address.Contains(address));
//使用 Skip 和 Take 實(shí)現(xiàn)分頁
query = query
    .Skip((pageNumber - 1) * pageSize)
    .Take(pageSize);
//執(zhí)行查詢，獲取結(jié)果
var result = query.ToArray();

2.2、自定義擴(kuò)展

本地查詢擴(kuò)展是很容易的，基于IEnumerable<T>實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展方法即可。IQueryable擴(kuò)展則要考慮數(shù)據(jù)庫的支持和映射，一般無需自定義擴(kuò)展。

//交替獲取元素集合
public static IEnumerable<T> AlternateElements<T>(this IEnumerable<T> source)
{
    int index = 0;
    foreach (T element in source)
    {
        if (index % 2 == 0)
        {
            yield return element;
        }

        index++;
    }
}

//使用
var query = list.AlternateElements();

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