LINQ 表达式详解

1. 基础概念与用法

1.1 什么是 LINQ？

LINQ 是 .NET Framework 3.5 引入的一项特性，它将查询能力直接集成到 C# 语言中。通过 LINQ，你可以像写 SQL 一样对内存中的集合（如 List<T>、数组）或外部数据源（如数据库、XML）进行操作，而无需手动编写复杂的循环和条件判断。

关键优势：

语法简洁、可读性强

编译时类型安全

支持多种数据源（统一查询模型）

支持延迟执行（性能优化）

1.2 LINQ 的两种语法形式

LINQ 支持两种写法：

查询表达式语法（Query Syntax）：类似 SQL，更直观
方法语法（Method Syntax / Fluent Syntax）：基于扩展方法，更灵活

两者功能等价，可根据习惯选择。初学者建议从查询表达式入手，进阶后多用方法语法。

1.3 常用 LINQ 方法（方法语法）

以下是最常用的核心 LINQ 方法（均定义在 System.Linq 命名空间中）：

方法	说明
`Where`	筛选满足条件的元素
`Select`	投影（转换）每个元素
`OrderBy` / `OrderByDescending`	升序/降序排序
`GroupBy`	按键分组
`Distinct`	去重
`Count`	统计元素数量
`First` / `FirstOrDefault`	获取第一个元素（或默认值）
`Any`	判断是否存在满足条件的元素

💡 所有这些方法都是扩展方法，作用于实现了 IEnumerable<T> 接口的集合（如 List<T>、数组等）。

1.4 简单示例

示例 1：筛选偶数并排序（方法语法）

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

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        var evenNumbers = numbers
            .Where(n => n % 2 == 0)      // 筛选偶数
            .OrderBy(n => n);            // 升序排列

        foreach (var num in evenNumbers)
        {
            Console.WriteLine(num); // 输出：2, 4, 6, 8, 10
        }
    }
}

示例 2：查询表达式语法（等价写法）

var evenNumbers = from n in numbers
                  where n % 2 == 0
                  orderby n
                  select n;

✅ 注意：

where、orderby、select 是 C# 关键字，不是方法名

查询表达式最终会被编译器转换为方法语法

示例 3：投影（Select）——提取对象属性

class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

var students = new List<Student>
{
    new Student { Name = "Alice", Age = 20 },
    new Student { Name = "Bob", Age = 22 }
};

// 只提取名字
var names = students.Select(s => s.Name).ToList();

foreach (var name in names)
{
    Console.WriteLine(name); // Alice, Bob
}

2. 进阶知识点

2.1 延迟执行（Deferred Execution）

LINQ 查询不会立即执行，而是在你遍历结果（如 foreach、ToList()、Count()）时才真正计算。

var query = numbers.Where(n => n > 5); // 此时未执行！
numbers.Add(100);                      // 修改原集合
var result = query.ToList();           // 此刻才执行，包含 100！

⚠️ 陷阱：如果在查询定义后修改了源集合，结果可能出乎意料。
✅ 建议：若需“快照”，立即调用 .ToList() 或 .ToArray()。

2.2 立即执行 vs 延迟执行

延迟执行方法	立即执行方法
`Where`, `Select`, `OrderBy`	`ToList()`, `ToArray()`, `Count()`, `First()`, `Sum()`

2.3 多条件查询与复合排序

var result = students
    .Where(s => s.Age > 18 && s.Name.StartsWith("A"))
    .OrderBy(s => s.Age)
    .ThenBy(s => s.Name); // 先按年龄，再按名字排序

2.4 分组（GroupBy）

var groups = students.GroupBy(s => s.Age);

foreach (var group in groups)
{
    Console.WriteLine($"Age {group.Key}:");
    foreach (var student in group)
    {
        Console.WriteLine($"  - {student.Name}");
    }
}

2.5 联合查询（Join）

模拟 SQL 的 JOIN，用于关联两个集合：

var orders = new List<Order> { /* ... */ };
var customers = new List<Customer> { /* ... */ };

var query = from c in customers
            join o in orders on c.Id equals o.CustomerId
            select new { c.Name, o.OrderDate };

2.6 聚合操作

LINQ 提供丰富的聚合函数：

int sum = numbers.Sum();
double avg = numbers.Average();
int max = numbers.Max();
bool anyAdult = students.Any(s => s.Age >= 18);

2.7 自定义比较器（IEqualityComparer）

在 Distinct() 或 GroupBy() 中，可通过实现 IEqualityComparer<T> 控制“相等”逻辑。

3. 实际工作中的使用场景

场景 1：数据筛选与展示（Web API / 前端列表）

场景描述：
在 Web 应用中，用户可能需要按条件筛选商品（如价格区间、品牌、库存状态）。

LINQ 应用：

var filteredProducts = products
    .Where(p => p.Price >= minPrice && p.Price <= maxPrice)
    .Where(p => !string.IsNullOrEmpty(p.Brand))
    .Where(p => p.InStock)
    .OrderBy(p => p.Price)
    .Select(p => new ProductDto { Name = p.Name, Price = p.Price });

✅ 优势：代码清晰，易于维护，支持动态组合条件。

场景 2：日志分析（运维/监控）

场景描述：
从大量日志记录中找出错误级别为 "Error" 且包含特定关键词的日志。

LINQ 应用：

var errorLogs = logs
    .Where(log => log.Level == "Error")
    .Where(log => log.Message.Contains("Timeout"))
    .OrderByDescending(log => log.Timestamp)
    .Take(10); // 只取最近10条

✅ 优势：无需写多重 for 循环，逻辑一目了然。

场景 3：数据去重与合并（ETL / 数据清洗）

场景描述：
从多个数据源导入用户信息，可能存在重复记录，需合并并去重。

LINQ 应用：

var allUsers = source1.Union(source2) // 合并
                      .DistinctBy(u => u.Email) // 按邮箱去重（.NET 6+）
                      .ToList();

💡 若使用 .NET 6 以下版本，可用 GroupBy(u => u.Email).Select(g => g.First()) 实现类似效果。

场景 4：报表生成（统计与分组）

场景描述：
生成销售报表，按月份统计订单数量和总金额。

LINQ 应用：

var monthlyReport = orders
    .GroupBy(o => o.OrderDate.ToString("yyyy-MM"))
    .Select(g => new
    {
        Month = g.Key,
        OrderCount = g.Count(),
        TotalAmount = g.Sum(o => o.Amount)
    })
    .OrderBy(r => r.Month);

✅ 优势：一行代码完成分组+聚合，替代传统 Dictionary 手动累加。

场景 5：配置验证（系统初始化）

场景描述：
检查配置文件中是否存在重复的键或无效值。

LINQ 应用：

bool hasDuplicateKeys = configItems
    .GroupBy(item => item.Key)
    .Any(g => g.Count() > 1);

bool hasInvalidValues = configItems
    .Any(item => string.IsNullOrWhiteSpace(item.Value));

✅ 优势：快速验证，提升系统健壮性。

总结

LINQ 是 C# 开发者必须掌握的核心技能之一。它不仅简化了集合操作，还提升了代码的可读性与可维护性。作为初学者，建议：

先掌握常用方法：Where、Select、OrderBy、GroupBy
理解延迟执行机制，避免常见陷阱
在实际项目中多练习，如处理列表、过滤数据、生成报表等
结合 IDE 智能提示（如 Visual Studio 的自动补全）快速熟悉方法链

🌟 记住：LINQ 不是“炫技”，而是让代码更接近人类思维的工具。用好 LINQ，你的 C# 代码将更加优雅、高效！

📌 提示：所有示例均需在文件顶部添加 using System.Linq;。
📌 推荐练习：尝试将你项目中的 foreach + if 逻辑改写为 LINQ 表达式，感受其简洁之美！

posted @ 2025-11-01 16:35 恨水长秋阅读(76) 评论(0) 收藏举报

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LINQ 表达式详解

1. 基础概念与用法

1.1 什么是 LINQ？

1.2 LINQ 的两种语法形式

1.3 常用 LINQ 方法（方法语法）

1.4 简单示例

示例 1：筛选偶数并排序（方法语法）

示例 2：查询表达式语法（等价写法）

示例 3：投影（Select）——提取对象属性

2. 进阶知识点

2.1 延迟执行（Deferred Execution）

2.2 立即执行 vs 延迟执行

2.3 多条件查询与复合排序

2.4 分组（GroupBy）

2.5 联合查询（Join）

2.6 聚合操作

2.7 自定义比较器（IEqualityComparer）

3. 实际工作中的使用场景

场景 1：数据筛选与展示（Web API / 前端列表）

场景 2：日志分析（运维/监控）

场景 3：数据去重与合并（ETL / 数据清洗）

场景 4：报表生成（统计与分组）

场景 5：配置验证（系统初始化）

总结

公告

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LINQ 表达式详解

1. 基础概念与用法

1.1 什么是 LINQ？

1.2 LINQ 的两种语法形式

1.3 常用 LINQ 方法（方法语法）

1.4 简单示例

示例 1：筛选偶数并排序（方法语法）

示例 2：查询表达式语法（等价写法）

示例 3：投影（Select）——提取对象属性

2. 进阶知识点

2.1 延迟执行（Deferred Execution）

2.2 立即执行 vs 延迟执行

2.3 多条件查询与复合排序

2.4 分组（GroupBy）

2.5 联合查询（Join）

2.6 聚合操作

2.7 自定义比较器（IEqualityComparer）

3. 实际工作中的使用场景

场景 1：数据筛选与展示（Web API / 前端列表）

场景 2：日志分析（运维/监控）

场景 3：数据去重与合并（ETL / 数据清洗）

场景 4：报表生成（统计与分组）

场景 5：配置验证（系统初始化）

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