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C#从委托、lambda表达式到linq总结

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前言

本文总结学习C#必须知道的基础知识，委托、监视者模式、常用lambda表达式、linq查询，自定义扩展方法，他们之间有什么关系呢？匿名委托是如何演变成lambda表达式，lambda再如何导出linq语句的？

委托

用delegate关键字声明委托，引用MSDN上的一段内容：委托是一种引用方法的类型。一旦为委托分配了方法，委托将与该方法具有完全相同的行为。委托方法的调用可以像其他任何方法一样，具有参数和返回值。

  1. using System;
  2. namespace ConsoleApplication1
  3. {
  4. //这个委托的名字是MyDel，委托的类型是MyDel
  5. //这个委托代表了一系列函数，这一些函数必须是没有返回值，没有参数的
  6. public delegate void MyDel();
  7. //这个委托代表了一系列函数，这一系列函数必须是没有返回值，参数为string类型
  8. public delegate void MyDel2(string name);
  9. //这个委托代表了一系列函数，这一系列函数必须是int类型的返回值，两个int类型的参数
  10. public delegate int MyDel3(int a,int b);
  11. class Program
  12. {
  13. static void Main(string[] args)
  14. {
  15. //创建委托的2种方法
  16. //1.如果使用new关键字创建委托，则必须使用一个函数初始化这个委托对象
  17. MyDel2 my1 = new MyDel2(print);
  18. //2.如果不用new关键字，则可以直接赋值
  19. MyDel2 my2 = print2;
  20. //3.委托和他封装的方法具有相同的功能
  21. my1("ss");
  22. my2("ww");
  23. //4.既然委托代表了一系列函数，那么一个委托对象可以承接多个函数
  24. Console.WriteLine("委托对象承接多个函数");
  25. my1 += print2;
  26. my1("aa");
  27. //5.在承接的函数集中删减函数
  28. Console.WriteLine("委托对象删减函数");
  29. my1 -= print2;
  30. my1("bb");
  31. Console.ReadKey();
  32. }
  33. public static void print(string name) {
  34. Console.WriteLine("print-----------"+name);
  35. }
  36. public static void print2(string n) {
  37. Console.WriteLine("22222-----------"+n);
  38. }
  39. }
  40. }
监视者模式
监视者模式是在微软平台大量存在的一种模式，通俗一点它就是事件，事件就是监视者模式。比如生活中，你睡觉的时候委托同学上课叫醒你，这就是一个监视者模式，你是被监视者，是委托方，同学是被委托方，监视者。下面一个例子是：考试的时候自己委托父母监视自己，考的好的话让父母奖励，考差了则受罚的监视者模式：
  1. using System;
  2. namespace ConsoleApplication1
  3. {
  4. public delegate void Del();
  5. class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. //创建对象
  10. Student s = new Student();
  11. Parent p = new Parent();
  12. //s.p = () => { Console.WriteLine("超常发挥，耶");};
  13. //s.k = () => { Console.WriteLine("考差了，嘤嘤嘤"); };
  14. //学生对象的委托承接着家长对象的方法
  15. s.p += p.PPrice;
  16. s.k += p.KKit;
  17. //s开始执行考试
  18. s.Exam(70);
  19. Console.ReadKey();
  20. }
  21. }
  22. public class Student {
  23. public Del p = null;
  24. public Del k = null;
  25. //执行考试
  26. public void Exam(int f) {
  27. if (f < 60)
  28. {
  29. k();
  30. }
  31. else {
  32. p();
  33. }
  34. }
  35. }
  36. public class Parent {
  37. public void PPrice() {
  38. Console.WriteLine("考的不错，奖励个馒头");
  39. }
  40. public void KKit() {
  41. Console.WriteLine("考的太差，面壁思过");
  42. }
  43. }
  44. }
匿名委托
匿名委托也是一种委托，只不过没有方法名，可以理解为用delegate代替了匿名委托的方法名，很多情况不必要创建方法，需要临时创建方法来调用时使用，下面例子很好的说明匿名委托的不同用法
  1. using System;
  2. namespace ConsoleApplication1
  3. {
  4. public delegate void Delsing();
  5. public delegate int DelPlus(int a,int b);
  6. public delegate string DelString(string a,int b);
  7. class Program
  8. {
  9. static void Main(string[] args)
  10. {
  11. //委托承接命名函数直接执行
  12. Delsing d = Sing;
  13. d();
  14. //匿名委托直接执行
  15. Delsing d1 = delegate() { Console.WriteLine("匿名委托"); };
  16. d1();
  17. //带参数且有返回值的匿名委托，执行后用write方法显示
  18. DelPlus d2 = delegate(int j, int k) { return j + k; };
  19. Console.WriteLine(d2(1,2));
  20. //带参数且有返回值的匿名委托，当做参数来传，然后调用函数实现功能；用定义的其他方法执行委托
  21. DelString d3=delegate(string a,int b){return a+b;};
  22. Test(d3,"1+1=",2);
  23. Console.ReadKey();
  24. }
  25. public static void Test(DelString del, string a, int b) {
  26. string str = del(a,b);
  27. Console.WriteLine(str);
  28. }
  29. public static void Sing() {
  30. Console.WriteLine("I'm singing");
  31. }
  32. }
  33. }
lambda表达式
lambda表达式其实就是匿名委托精简之后的形式，在参数和方法体中补上“=>”（称为goes to）来表示lambda表达式，下面是lambda表达式不同形式的总结
  1. //先定义一个Del开头的委托
  2. public delegate void Del1();
  3. //匿名委托
  4. //转成lambda表达式时要去掉delegate 加上=>
  5. Del1 d1=delegate(){Console.WriteLine("ss");};
  6. d1=()=>{Console.WriteLine("ss");};
  7. //由于没有参数，那么()不能省略
  8. public delegate int Del2();
  9. Del2 d2=delegate(){return 1;};
  10. d2=()=>{return 1;};
  11. //如果是直接返回，换句话说就是没有业务逻辑处理，就是只有一条返回语句，可以把{}换成()同时去掉return关键字
  12. d2=()=>(1);
  13. //如果方法体中有业务逻辑，则必须使用{}
  14. d2=()=>{if(2>1){return 1;}else{return 2;}};
  15. //
  16. public delegate void Del3(string a);
  17. Del3 d3=delegate(string a){Console.WriteLine(a);};
  18. d3=(string a)=>{Console.WriteLine(a);};
  19. //可以把参数的类型去掉，因为系统会自动判断参数的类型，毕竟是把这个lambda赋值给了对应的委托
  20. d3=(a)=>{Console.WriteLine(a);};
  21. //若只有一个参数，则不需要()
  22. d3=a=>{Console.WriteLine(a);};
  23. //
  24. public delegate int Del4(int a,int a);
  25. Del4 d4=delegate(int a,int b){return a+b;};
  26. d4=(int a,int b)=>{return a+b;};
  27. d4=(a,b)=>{return a+b;};
  28. d4=(a,b)=>(a+b);
  29. d4=(a,b)=>a+b;
  30. d5=a=>a+1;
Linq语言集成化查询
linq不同于结构化查询语言（SQL）它不仅可以查询数据而且可以查询对象。
LINQ的官方中文名称为“.NET语言集成查询”，英文全称为“Language-Integrated Query”。它提供了类似于SQL语法的遍历，筛选与投影功能，LINQ不仅能完成对对象的查询，它可以透过DLINQ操作数据库，或是透过XLINQ控制XML。我们来比较一下两个不同方法求出数组中大于20的数据的例子：
  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication2
  4. {
  5. class Program
  6. {
  7. static void Main()
  8. {
  9. int[] a = { 2,23,25,32,5,64,52,30};
  10. //求出数组中大于20的数据
  11. List<int> list = new List<int>();
  12. foreach (int b in a) {
  13. if (b > 20) {
  14. list.Add(b);
  15. }
  16. }
  17. foreach (int c in list) {
  18. Console.WriteLine(c);
  19. }
  20. Console.ReadKey();
  21. }
  22. }
  23. }
2.用IEnumerable的Where扩展方法，通过lambda表达式，精简程序执行过程，需要导入命名空间：using System.Linq；
  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. namespace ConsoleApplication2
  5. {
  6. class Program
  7. {
  8. static void Main()
  9. {
  10. int[] a = { 2,23,25,32,5,64,52,30};
  11. //求出数组中大于20的数据
  12. //lambda表达式
  13. //var list = a.Where(p => { return p > 20; });
  14. //简化后 var可以接受任何类型
  15. var list = a.Where(p => p > 20);
  16. //Where 返回类型时IEnumerable
  17. //IEnumerable<int> list = a.Where(p=>p>20);
  18. foreach (int c in list) {
  19. Console.WriteLine(c);
  20. }
  21. Console.ReadKey();
  22. }
  23. }
  24. }
上面可以算是小的LINQ查询，但能算是真正的LINQ，我暂时理解为广义的LINQ。例子中（p=>p>20）其实是一个lambda表达式，是微软定义好的一个委托，从这个委托的特点我们知道它有一个参数，返回值是bool类型。数组肯定实现了IEnumerable接口，而Where是IEnumerable<(Of <T>)>成员的一个扩展方法，MSDN中定义为Where(Func<(Of<(UMP,Boolean)>)>)基于谓词筛选值序列。LINQ查询调用了微软定义好的扩展方法进行查询，下面我们插入一段扩展方法的内容，帮助理解上面LINQ的Where扩展方法。
扩展方法
通俗点说就是在不更改原来类的基础上，为类添加方法。需要注意的是：1.扩展方法必须写在静态类中；2.扩展方法必须是静态方法，虽然是静态方法，但这个扩展方法是为对象扩展的，只能由对象调用。它的定义是：
  1. public static class 类名 {
  2. public static 返回值 方法名(this 要扩展的类型 对象名[,参数列表]) {
  3. }
  4. }
我们来做个扩展方法，为String类型扩展个获取文件类型的方法
  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. namespace ConsoleApplication2
  5. {
  6. public class Program
  7. {
  8. public static void Main()
  9. {
  10. //调用扩展方法获取文件类型
  11. string file = @"E:\FTPPUBLISH\学习资料\KindEditor\kindeditor-v4.0.3\examples\colorpicker.html";
  12. Console.WriteLine(file.GetFileType());
  13. string sss = "18.9.06.mp3";
  14. Console.WriteLine(sss.GetFileType());
  15. Console.ReadKey();
  16. }
  17. }
  18. public static class ExtendMethod
  19. {
  20. public static string GetFileType(this string str)
  21. {
  22. string[] strs = str.Split('.');
  23. return strs[strs.Length - 1];
  24. }
  25. }
  26. }
理解了这些扩展方法，相信会有助于你理解上面LINQ查询时所用的Where扩展方法。下面我们继续来看LINQ查询，把上面的LINQ再做一步扩展：
用LINQ语句进行查询，并将结果降序分组排序的三种方式
  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. namespace ConsoleApplication2
  5. {
  6. public class Program
  7. {
  8. public static void Main()
  9. {
  10. List<Student> list = new List<Student>();
  11. list.Add(new Student(){Age=10,Name="Jack",Address="bj"});
  12. list.Add(new Student(){Age=67,Name="Mack",Address="郑州"});
  13. list.Add(new Student(){Age=23,Name="Dack",Address="USA"});
  14. list.Add(new Student(){Age=56,Name="Cack",Address="bj"});
  15. list.Add(new Student(){Age=8,Name="Eack",Address="郑州"});
  16. list.Add(new Student(){Age=34,Name="Hack",Address="bj"});
  17. list.Add(new Student(){Age=18,Name="小红",Address="USA"});
  18. Console.WriteLine("查询出集合中年龄大于45的学生");
  19. //查询出集合中年龄大于45的学生（完整形式，一般不这样写）
  20. //Func<Student, bool> f = p => p.Age > 45;
  21. //IEnumerable<Student> result = list.Where<Student>(f);
  22. //简写
  23. var result0 = list.Where<Student>(p=>p.Age>45);
  24. foreach (Student s in result0) {
  25. Console.WriteLine(s.Age+" "+s.Name);
  26. }
  27. Console.WriteLine("查询集合中年龄小于30，并按年龄降序排列，按城市分组");
  28. //查询集合中年龄小于30，并按年龄降序排列，按城市分组
  29. Console.WriteLine("____________________第一种方法____________________");
  30. IEnumerable<Student> result1 = list.Where(p => p.Age < 30).OrderByDescending(p => p.Age);
  31. IEnumerable<IGrouping<string, Student>> result11 = result1.GroupBy<Student, string>(p => p.Address);
  32. foreach (IGrouping<string, Student> gg in result11)
  33. {
  34. foreach (Student s in gg)
  35. {
  36. Console.WriteLine(s.Age + ";" + s.Name + ";" + s.Address);
  37. }
  38. }
  39. Console.WriteLine("____________________第二种方法____________________");
  40. var result2 = list.Where(p => p.Age < 30).OrderByDescending(p => p.Age).GroupBy(p=>p.Address);
  41. //第一次GetEnumerator()得到IEnumerator<IGrouping<string, Student>>
  42. var c = result2.GetEnumerator();
  43. while (c.MoveNext()) {
  44. //第二次GetEnumerator()得到IEnumerator<Student>
  45. var d = c.Current.GetEnumerator();
  46. while (d.MoveNext()) {
  47. //.Current获取集合中位于枚举数当前位置的元素
  48. Console.WriteLine(d.Current.Name+";"+d.Current.Address);
  49. }
  50. }
  51. Console.WriteLine("____________________第三种方法____________________");
  52. var result3 = from p in list
  53. where p.Age < 30
  54. orderby p.Age descending
  55. group p by p.Address;
  56. foreach (var ss in result3) {
  57. foreach (var s in ss) {
  58. Console.WriteLine(s.Age + ";" + s.Name + ";" + s.Address);
  59. }
  60. }
  61. Console.ReadKey();
  62. }
  63. }
  64. public class Student {
  65. public int Age { get; set; }
  66. public string Name { get; set; }
  67. public string Address { get; set; }
  68. }
  69. }
最后我们做个小小的LINQ总结：LINQ语言集成化查询基础是泛型和lambda表达式，它的形式是：
  1. from 元素 in 集合
  2. Where 元素条件
  3. orderby 元素.属性 ascending/descending
  4. group 元素 by 元素.属性
  5. select 元素
和SQL查询类似，上面例子中表明如果使用了groupby语句，则不需要select。
参考资料
本文参考下文，并对文中的例子稍微做了修改
从委托、lambda表达式到linq的一些个人小总结
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