C#：LINQ学习笔记01：LINQ基础概念

一、LINQ 架构体系

1. LINQ 的核心思想

• 统一查询模型：对对象、XML、数据库等不同数据源使用一致的语法。
• 强类型检查：编译时类型安全，减少运行时错误。

2. 核心组件

关键代码示例：

// LINQ to Objects
var numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };
var query = numbers.Where(n => n > 1);

// LINQ to XML
XDocument doc = XDocument.Load("data.xml");
var elements = doc.Descendants("Book").Where(x => (int)x.Element("Price") > 50);

// LINQ to SQL（伪代码）
var db = new DataContext();
var users = db.Users.Where(u => u.Age > 18);

二、查询表达式 vs 方法语法

1. 本质区别

• 查询表达式：类 SQL 语法（from...where...select），可读性高。
• 方法语法：链式调用扩展方法（Where()/Select()），灵活性更强。

2. 转换关系
所有查询表达式会被编译器翻译为方法语法。

代码对比：

// 查询表达式
var query1 = from num in numbers 
             where num % 2 == 0 
             select num * 2;

// 方法语法
var query2 = numbers
    .Where(num => num % 2 == 0)
    .Select(num => num * 2);

三、IEnumerable 接口解析

1. 核心机制

• IEnumerable：定义迭代能力（通过 GetEnumerator()）。
• IEnumerator：实现遍历逻辑（MoveNext() 和 Current）。

2. LINQ 的延迟执行

• 查询定义时不执行，直到迭代结果（如 foreach 或 ToList()）时才触发。

代码验证延迟执行：

var numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };
var query = numbers.Select(n => {
    Console.WriteLine($"Processing {n}");
    return n * 2;
});

// 此时无输出
foreach (var num in query) { } // 输出：Processing 1, Processing 2, Processing 3

四、创建首个 LINQ 查询（三步法）

1. 定义数据源

var products = new List<Product> {
    new Product { Name = "Apple", Price = 15 },
    new Product { Name = "Laptop", Price = 5000 },
    new Product { Name = "Book", Price = 80 }
};

2. 编写查询

// 方法语法
var expensiveProducts = products
    .Where(p => p.Price > 100)
    .OrderBy(p => p.Name);

3. 执行查询

foreach (var product in expensiveProducts)
{
    Console.WriteLine(product.Name);
}

五、练习：集合过滤与投影

任务 1：过滤数据

// 数据源
var numbers = Enumerable.Range(1, 100);

// 目标：选出 3 的倍数且大于 50 的数字
var result = numbers.Where(n => n % 3 == 0 && n > 50);

任务 2：投影转换

// 数据源
var persons = new List<Person> { /* 包含姓名和年龄的对象 */ };

// 目标：生成 { Name = "张三", Initial = 'Z' } 形式的新对象
var initials = persons.Select(p => new {
    Name = p.Name,
    Initial = p.Name[0]
});

六、扩展思考

1. 如何通过 yield return 自定义一个延迟执行的 LINQ 操作？
2. IQueryable 和 IEnumerable 在查询数据库时的区别？
3. 如何组合 Where().OrderBy().Select() 实现复杂查询？