C#Lambda表达式演变和Linq的深度解析

Lambda

一.Lambda的演变

Lambda的演变，从下面的类中可以看出，.Net Framwork1.0时还是用方法实例化委托的，2.0的时候出现了匿名方法，3.0的时候出现了Lambda。

lambda组成是：左边（参数列表）+中间（ ()=>符号，表示gose to）+右边（方法体）。无论怎么演变，lambda本质上还是一个方法。

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6
 7 namespace _15_linq
 8 {
 9     /// <summary>
10     /// lambda表达式是什么？？
11     /// 1.lambda说是一个方法也不准确，作用和方法是一样的
12     /// 2.lambda,实际上是一个类中类，里面的一个internal方法，然后绑定到静态的委托类型字段，通过反编译可以看着这些。
13     /// </summary>
14     public class lambadaShow
15     {
16         public delegate void MyDelegate();
17         public delegate void MyDelegateWhithPara(int x, int y);
18         public void Show()
19         {
20             {
21                 //.NTE1.0的做法, 使用委托三部曲：声明，实例化，调用
22                 MyDelegate MyDelegateHander = new MyDelegate(Show1);
23                 MyDelegateHander.Invoke();
24             }
25
26             {
27                 int i = 100;
28                 //.NET 2.0 匿名方法，微软考虑可能要写很多方法，多麻烦啊。这里升级直接把方法搬过来，
29                 //去掉方法名，加上delegate关键字就行了。
30                 MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(delegate ()
31                {
32                    Console.WriteLine(i);//这里还有一个小知识点，就是匿名方法可以访问外部变量
33                    Console.WriteLine("MyDelegate Show");
34                });
35             }
36
37             {
38                 //.NET 3.0  lambada（作用跟方法一样） 去掉关键字，加上=> gese to
39                 //左边参数列表 + gose to+方法体。本质是一个方法
40                 //lambada本质：实际上是一个类中类，里面有一个internal方法，然后被绑定到静态的委托字段
41                 MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(() =>
42               {
43                   Console.WriteLine("MyDelegate Show");
44               });
45                 MyDelegateWhithPara myDelegateWhithPara = new MyDelegateWhithPara((int x, int y) => { Console.WriteLine("MyDelegate Show"); });
46                 MyDelegateWhithPara myDelegateWhithPara1 = new MyDelegateWhithPara((x, y) => { Console.WriteLine("MyDelegate Show"); });//可以省略参数类型，编译器自动计算
47
48                 MyDelegateWhithPara myDelegateWhithPara2 = (x, y) => { Console.WriteLine("MyDelegate Show"); };//简化版本的实例化委托
49             }
50         }
51         public void Show1()
52         {
53             Console.WriteLine("MyDelegate Show");
54         }
55     }
56 }

二.从IL层面解读委托
lambda：
实际上是一个类中类，里面的一个internal方法，然后被绑定到静态的委托类型字段

三.Linq

.Net Framework3.0出现了匿名方法，匿名类，lambda，var，扩展方法，这些都是为linq服务的。

1.扩展方法

扩展方法：静态类里面的静态方法，第一个参数类型前面加上this。

扩展方法用途：可以不修改类，或者没办法修改类的情况下，给类添加方法。

 1 using System;
 2 using System.Runtime.CompilerServices;
 3 using System.Threading;
 4 using System.Threading.Tasks;
 5
 6 namespace ConsoleApp1
 7 {
 8     class Program
 9     {
10         static void Main(string[] args)
11         {
12             Student student = new Student
13             {
14                 Name = "王小二",
15                 Id = 1,
16                 Age = 33,
17             };
18             student.Study();
19             student.Sing<Student>();//扩展方法
20             bool result = 123.Then(12);//扩展方法
21             Console.ReadKey();
22         }
23     }
24     public static class Extend
25     {
26         public static void Sing<T>(this T source) where T : Student
27         {
28             Console.WriteLine($"{source.Name}:Sing a Song");
29         }
30         public static bool Then(this int int1, int int2)
31         {
32             return int1 > int2;
33         }
34     }
35     /// <summary>
36     /// 学生类
37     /// </summary>
38     public class Student
39     {
40         public string Name { get; set; }
41         public int Id { get; set; }
42         public int Age { get; set; }
43         public void Study()
44         {
45             Console.WriteLine("我在学习！");
46         }
47     }
48 }

2.匿名类

匿名类，在匿名类的语法中，并没有为其命名，而是直接一个new{ }了事的。

var ，object，dynamic这三个是啥？

1>var 是由编译器自动推算的

2>object是一个具体的类型

3>dynamic 主要就是避开编译器的检查

 1     class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5             //匿名类
 6             /*var:
 7              * 1>是一个语法糖，由编译器自动推算
 8              * 2>var必须在声明的时候就确定类型，类型确定后就不能修改
 9              * 3>配合匿名类类型一起使用*/
10             var student = new
11             {
12                 Id=1,
13                 Name="匿名类",
14                 Age=35,
15             };
16             Console.WriteLine($"匿名类：{student.Id},{student.Name},{student.Age}");
17
18             //object是一种具体类型，不存在Id或者其他属性的
19             object ostudent = new
20             {
21                 Id = 2,
22                 Name = "object类型",
23                 Age = 36,
24             };
25             //Console.WriteLine(ostudent.Id); //object是一种类型，不存在Id或者其他属性的
26
27             //dynamic就是避开编译器的检查
28             dynamic dStudent = new
29             {
30                 Id = 1,
31                 Name = "dynamic类型",
32                 Age = 35,
33             };
34             Console.WriteLine($"dynamic类型：{dStudent.Id},{dStudent.Name},{dStudent.Age}");
35             Console.ReadKey();
36         }
37     }

下面开始进入正题，说说linq,以及一些常用的：

1>过滤小能手：Where方法

Where完成对数据集合的过滤，需要提供一个带bool返回值的“筛选器”（匿名方法，委托，lambda表达式都可以），从而表明数据集合中某个元素是否被返回。

2>投影小行家Select方法

Select是完成对数据的转换，返回新的对象集合。

3>排序小牛OrderBy

OrderBy是完成对数据的排序

4>连接小助手Join

Join连接两个类之间的关联联系

5>分组教授GroupBy

GroupBy对数据集合进行分类

下面代码对于上面进行了验证，运行结果如下

  1 using System;
  2 using System.Collections.Generic;
  3 using System.Linq;
  4 namespace ConsoleApp1
  5 {
  6     class Program
  7     {
  8         public delegate bool MyDelegate(Student student);
  9         static void Main(string[] args)
 10         {
 11             LinqShow linkShow = new LinqShow();
 12             linkShow.Show();
 13             Console.ReadKey();
 14         }
 15     }
 16     public class LinqShow
 17     {
 18         #region 先准备一堆学生
 19         static List<Student> GetStudentList()
 20         {
 21             List<Student> listStudent = new List<Student>()
 22         {
 23             new Student(){Id=4,Gender= true, Name="小四", Age=33,},
 24             new Student(){Id=1,Gender= false, Name="王小一", Age=30,},
 25             new Student(){Id=2,Gender= true, Name="王小二", Age=31,},
 26             new Student(){Id=3,Gender= false, Name="王小三", Age=32,},
 27         };
 28             return listStudent;
 29         }
 30         static List<Class> GetClassList()
 31         {
 32             List<Class> listClass = new List<Class>()
 33                 {
 34                     new Class()
 35                     {
 36                         ClassId=1,
 37                         ClassName="初级班",
 38                     },
 39                     new Class()
 40                     {
 41                         ClassId=2,
 42                         ClassName="高级班",
 43                     },
 44                     new Class()
 45                     {
 46                         ClassId=3,
 47                         ClassName="架构班",
 48                     },
 49                     new Class()
 50                     {
 51                         ClassId=4,
 52                         ClassName="微信班",
 53                     },
 54                 };
 55             return listClass;
 56         }
 57         #endregion
 58
 59         /// <summary>
 60         /// Linq To Object(Enumerable)
 61         /// Where:完成对数据集合的过滤，通过委托封装完成通用代码，泛型+迭代器去提供特性
 62         /// </summary>
 63         public void Show()
 64         {
 65             #region linq to object Show
 66             List<Student> listStudent = GetStudentList();
 67             List<Class> listClass = GetClassList();
 68             Console.WriteLine("*****************where 1***********************");
 69             {//where 完成对数据集合的筛选
 70                 var list1 = from s in listStudent
 71                             where s.Age > 30 && s.Gender == true
 72                             select s;
 73                 foreach (var item in list1)
 74                 {
 75                     Console.WriteLine(item.Age);
 76                 }
 77
 78             }
 79             {//where 完成对数据集合的筛选
 80                 Console.WriteLine("****************Where 2************************");
 81                 var list = listStudent.Where<Student>(s => s.Age > 30 && s.Gender == true);
 82                 foreach (var item in list)
 83                 {
 84                     Console.WriteLine(item.Age);
 85                 }
 86             }
 87             {//Select 完成对数据的转换
 88                 Console.WriteLine("****************Select 1************************");
 89                 var list = from s in listStudent
 90                            where s.Age > 30
 91                            select new
 92                            {
 93                                IdName = s.Id + s.Name,
 94                                AgeName = s.Age + s.Name,
 95                            };
 96                 foreach (var item in list)
 97                 {
 98                     Console.WriteLine($"{item.IdName},{item.AgeName}");
 99                 }
100             }
101
102             {//Select 完成对数据的转换
103                 Console.WriteLine("****************Select 2************************");
104                 var list2 = listStudent.Where<Student>(s => s.Age > 30).Select(s => new
105                 {
106                     IdName = s.Id + s.Name,
107                     AgePerson = s.Age == 33 ? "大龄了" : "也不小了",
108                 });
109                 foreach (var item in list2)
110                 {
111                     Console.WriteLine(item.IdName + item.AgePerson);
112                 }
113                 //或者
114                 var list2_1 = listStudent.Where<Student>(s => s.Age > 30)
115                     .Select(s => new
116                     {
117                         Name = s.Name,
118                         Age = s.Age,
119                         Length = s.Name.Length
120                     });
121                 foreach (var item in list2_1)
122                 {
123                     Console.WriteLine($"{item.Name}，{item.Age}，{item.Length}");
124                 }
125             }
126             {//OrderBy完成对数据集合的排序，按照Id排序之前Id=4的“小四”是在第一个位置的，排序后“小四”在最后了
127                 Console.WriteLine("*******************OrderBy*********************");
128                 var list3 = listStudent.Where<Student>(s => s.Age > 10)
129                     .OrderBy(s => s.Id);
130                 foreach (var item in list3)
131                 {
132                     Console.WriteLine(item.Name);
133                 }
134             }
135             {  //Skip 跳过几条,从输出结果可见,“小四”这条信息被跳过去了
136                 Console.WriteLine("*******************Skip*********************");
137                 var list3 = listStudent.Where<Student>(s => s.Age > 10)
138                     .Select(s => new
139                     {
140                         IdOrder = s.Id,
141                         NameId = s.Name + s.Id,
142                         AgeId = s.Age + s.Id,
143                     })
144                     .OrderBy(s => s.IdOrder)
145                     .Skip(1);
146                 foreach (var item in list3)
147                 {
148                     Console.WriteLine(item.NameId);
149                 }
150             }
151             {
152                 //Take 获取几条，从输出结果可见，获取了前面两条信息:"小四","王小一"
153                 Console.WriteLine("*******************Take*********************");
154                 var list3 = listStudent.Where<Student>(s => s.Age > 10)
155                     .Take(2);
156                 foreach (var item in list3)
157                 {
158                     Console.WriteLine(item.Name);
159                 }
160             }
161             {//group by
162                 Console.WriteLine("*****************GroupBy********************");
163                 var list4 = from s in listStudent
164                             where s.Age > 30
165                             group s by s.Id into sg
166                             select new
167                             {
168                                 key = sg.Key,
169                                 maxAge = sg.Max(t => t.Age)
170                             };
171                 foreach (var item in list4)
172                 {
173                     Console.WriteLine($"key={item.key},maxAge={item.maxAge}");
174                 }
175             }
176             {//GroupBy
177                 Console.WriteLine("*******************GroupBy******************");
178                 var list5 = listStudent.GroupBy(s => s.Gender == true);
179                 foreach (var group in list5)
180                 {
181                     Console.WriteLine(string.Format("group:{0}", group.Key == true ? "男" : "女"));
182                     foreach (var p in group)
183                     {
184                         Console.WriteLine(p.Name);
185                     }
186                 }
187             }
188             {//join
189                 {
190                     Console.WriteLine("******************join********************");
191                     var list6 = from s in listStudent
192                                 join c in listClass on s.Id equals c.ClassId
193                                 select new
194                                 {
195                                     Name = s.Name,
196                                     ClassName = c.ClassName
197                                 };
198                     foreach (var item in list6)
199                     {
200                         Console.WriteLine($"Name={item.Name},ClassName={item.ClassName}");
201                     }
202
203                     Console.WriteLine("******************join********************");
204                     var list7 = listStudent.Join(listClass, s => s.Id, c => c.ClassId, (s, c) => new
205                     {
206                         Name = s.Name,
207                         ClassName = c.ClassName
208                     });
209                     foreach (var item in list7)
210                     {
211                         Console.WriteLine($"{item.Name},{item.ClassName}");
212                     }
213                 }
214             }
215             #endregion
216         }
217     }
218
219     /// <summary>
220     /// 学生类
221     /// </summary>
222     public class Student
223     {
224         public string Name { get; set; }
225         public int Id { get; set; }
226         public int Age { get; set; }
227         public bool Gender { get; set; }
228         public override string ToString()
229         {
230             return string.Format("{0}-{1}-{2}-{3}", Id, Name, Age, Gender == true ? "男" : "女");
231         }
232         public void Study()
233         {
234             Console.WriteLine("我在学习！");
235         }
236     }
237     /// <summary>
238     /// 班级实体
239     /// </summary>
240     public class Class
241     {
242         public int ClassId { get; set; }
243         public string ClassName { get; set; }
244     }
245 }