5.3 LINQ基础

1. LINQ概述

LINQ（Language Integrated Query）是C#中一种强大的查询语言集成特性，允许开发者以声明式语法对数据集合（如数组、集合、数据库等）进行查询和操作。LINQ的核心优势在于：

  • 统一语法：无论数据源是内存对象、XML还是数据库，查询语法保持一致。
  • 编译时类型检查：减少运行时错误。
  • 强类型支持：利用C#类型系统提高代码可读性和安全性。

2. LINQ查询语法

LINQ提供两种查询语法：查询表达式语法（类似SQL）和方法语法（基于扩展方法）。

2.1 查询表达式语法

var query = from student in students
            where student.Age > 18
            orderby student.Name
            select student;

2.2 方法语法（链式调用）

var query = students
    .Where(s => s.Age > 18)
    .OrderBy(s => s.Name);

3. 常用LINQ操作符

类别操作符示例说明
筛选Where, OfType根据条件过滤数据
排序OrderBy, ThenBy, Reverse按指定字段排序
投影Select, SelectMany转换或展开数据
分组GroupBy, ToLookup按键值分组数据
聚合Count, Sum, Average计算统计值
集合Distinct, Union, Intersect集合操作

4. LINQ与不同数据源

4.1 LINQ to Objects

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4 };
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);

4.2 LINQ to XML

XDocument doc = XDocument.Load("data.xml");
var names = from element in doc.Descendants("name")
            select element.Value;

4.3 LINQ to Entities (Entity Framework)

var query = context.Products
    .Where(p => p.Price > 100)
    .ToList();

5. 延迟执行与立即执行

  • 延迟执行：查询定义时不立即执行（如Where、Select）
  • 立即执行：调用ToList()、Count()等时触发查询
var deferredQuery = data.Where(x => x > 10); // 未执行
var result = deferredQuery.ToList();        // 此时执行

6. 性能注意事项

  1. 避免重复查询：对同一数据源多次执行LINQ时缓存结果（ToList()）
  2. 复杂查询优化：使用AsParallel()进行并行查询（需权衡线程开销）
  3. 数据库查询：EF Core中注意生成的SQL语句是否高效

7. 实战示例：学生成绩查询

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

List<Student> students = GetStudents();

// 查询分数大于80的学生并按姓名排序
var topStudents = students
    .Where(s => s.Score > 80)
    .OrderBy(s => s.Name)
    .Select(s => new { s.Name, s.Score });

提示：LINQ Pad工具（https://www.linqpad.net/）是练习LINQ查询的理想环境。

下一节：6.1 委托的定义与使用

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