语言集成查询（Language Integrated Query，简称LINQ）是微软在.NET Framework 3.5中引入的一项技术，它为C#和Visual Basic等编程语言提供了查询数据的能力。LINQ的核心思想是将查询操作直接集成到编程语言中，使得开发者可以使用一致的语法来查询各种类型的数据源，如内存中的集合、数据库、XML文档等。

 

LINQ的主要特点

1. 统一的查询模型：LINQ提供了一种统一的方式来处理不同的数据源。无论你是查询一个数组、一个数据库还是一个XML文档，你都可以使用相同的基本查询操作。

2. 编译时类型检查和IntelliSense支持：传统的查询通常表示为简单的字符串，这意味着没有编译时的类型检查或智能感知（IntelliSense）支持。而LINQ查询是强类型的，并且可以在编写代码时获得完整的编译时检查和IntelliSense支持。

3. 声明式查询语法：LINQ允许你以一种声明式的方式表达你的查询意图，这通常比命令式的循环和条件语句更简洁易读。例如，你可以使用where子句来过滤集合中的元素，或者使用orderby来对它们进行排序。

4. 延迟执行：LINQ查询通常是延迟执行的。这意味着直到你实际遍历查询结果时，查询才会被执行。这样可以优化性能，因为你可以在需要的时候才执行查询，并且可以在多次迭代之间共享查询计划。

5. 方法语法与查询语法：LINQ查询可以通过两种方式表达：方法语法（Method Syntax）和查询语法（Query Syntax）。方法语法看起来更像是调用一系列的方法链，而查询语法则更接近于SQL风格的查询语句。两者都是有效的，并且可以根据个人偏好选择使用。

6. 扩展性：LINQ不仅仅是一套固定的API，它还允许通过定义自己的扩展方法来扩展其功能。这就意味着你可以根据需要添加自定义的查询运算符。

LINQ的不同实现

• LINQ to Objects：用于查询任何实现了IEnumerable<T>接口的对象。

• LINQ to XML：提供了更加直观的API来处理XML文档，包括创建、修改和查询XML数据。

• LINQ to SQL：是一个对象关系映射（ORM）工具，用于将关系型数据库表映射到C#类，并提供查询这些表的能力。

• LINQ to DataSet：使你可以查询DataSet对象，这是一种常见的数据存储结构，在ADO.NET中广泛使用。

应用示例

假设我们有一个整数数组，并想要找出所有大于88的分数：

int[] scores = { 97, 92, 81, 60 };
var scoreQuery =
    from score in scores
    where score > 88
    select score;

foreach (var i in scoreQuery)
{
    Console.Write(i + " ");
}
// 输出: 97 92 

标准查询运算符

标准查询运算符（Standard Query Operators）是LINQ（Language Integrated Query）模式的一部分，它们提供了一系列方法来对实现了IEnumerable<T>或IQueryable<T>接口的数据源执行查询操作。这些运算符可以用于筛选、投影、排序、聚合、分组等操作，并且可以通过两种不同的语法形式来使用：查询表达式语法和方法调用语法。

标准查询运算符的分类

标准查询运算符可以根据其功能大致分为以下几类：

1. 筛选：如Where方法，它允许根据给定的谓词过滤序列中的元素。

2. 投影：包括Select和SelectMany，前者将输入序列中的每个元素转换为另一种形式，后者则是将多个集合合并成一个单一的集合。

3. 联接：例如Join和GroupJoin，这两个方法允许你基于键匹配来连接两个数据源。

4. 设置操作：像Union、Intersect和Except这样的方法可以用来处理集合之间的交集、并集和差集。

5. 排序：OrderBy、OrderByDescending、ThenBy和ThenByDescending等方法可用于对序列进行排序。

6. 分组：通过GroupBy方法，你可以按照某个键将数据分组。

7. 聚合：Aggregate、Average、Count、Max、Min和Sum等方法能够从序列中计算出单个值。

8. 分页：比如Skip和Take，它们分别用于跳过序列中的前n项或者获取前n项。

9. 类型操作：OfType和Cast方法用于处理非泛型集合中的元素类型转换。

执行方式

标准查询运算符在执行时有两种主要的方式：立即执行和延迟执行。立即执行的方法会在定义查询的时候就执行查询逻辑，并返回结果，如Count和ToList。而延迟执行的方法则不会立刻执行，而是等到遍历结果集时才执行，这使得查询可以在数据源发生变化后反映最新的数据状态。

对于延迟执行的查询运算符，还可以进一步细分为流式处理和非流式处理。流式处理是指运算符能够在读取到足够的源元素后就开始产生输出，而不需要先读取整个源序列。相反，非流式处理要求先读取全部源数据才能开始生成输出，例如排序和分组操作。

使用Where和Select

使用标准查询运算符时，通常会导入System.Linq命名空间，并利用这些运算符来构建你的查询。

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 };
        
        // 使用Where筛选出偶数
        var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);
        
        // 使用Select将筛选后的数字平方
        var squaredEvenNumbers = evenNumbers.Select(n => n * n);

        foreach (var number in squaredEvenNumbers)
        {
            Console.WriteLine(number);
        }
    }
}

 

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其他查询语句

LINQ（Language Integrated Query）提供了丰富的查询操作符，允许开发者以一种声明式的方式对各种数据源进行查询。除了之前提到的Where、Select、OrderBy等基本操作外，还有许多其他常用的查询语句和方法可以帮助你更高效地处理数据。

OfType

OfType用于从集合中筛选出特定类型的元素。

var numbers = new ArrayList { 1, "two", 3, "four", 5 };
var integers = numbers.OfType<int>(); // 只获取整数

Join和GroupJoin

Join：合并两个序列，基于键匹配。

GroupJoin：类似于SQL中的左外连接，它会根据键将一个序列分组，并与另一个序列中的元素关联起来。

var customers = new[] { new Customer { Id = 1 }, new Customer { Id = 2 } };
var orders = new[] { new Order { CustomerId = 1 }, new Order { CustomerId = 1 } };

var joined = customers.Join(orders,
    c => c.Id,
    o => o.CustomerId,
    (customer, order) => new { customer.Name, order.OrderDate });

Reverse

Reverse反转集合中元素的顺序。

var reversedNumbers = new List<int> { 1, 2, 3 }.Reverse();

Any和All

Any：判断集合中是否有任意元素满足条件。

All：检查集合中是否所有元素都满足条件。

bool hasEvenNumber = numbers.Any(n => n % 2 == 0);
bool allPositive = numbers.All(n => n > 0);

Skip和Take

Skip：跳过指定数量的元素。

Take：获取指定数量的元素。

var topThree = numbers.Skip(2).Take(3); // 跳过前两个，取接下来的三个

Sum,Average,Max,Min

这些方法分别用于计算数值集合的总和、平均值、最大值和最小值。

int total = numbers.Sum();
double average = numbers.Average();
int max = numbers.Max();
int min = numbers.Min();

Coucat和Distinct

Concat：连接两个集合。

Distinct：去除集合中的重复项。

var combined = list1.Concat(list2).Distinct();

ElementAt

ElementAt返回集合中位于指定索引处的元素。

var thirdItem = numbers.ElementAt(2);

First/Single,Last

First：返回第一个或满足条件的第一个元素。

Single：期望只有一个元素时使用，如果没有或者多于一个则抛出异常。

Last：返回最后一个或满足条件的最后一个元素。

var firstEven = numbers.First(n => n % 2 == 0);
var lastOdd = numbers.Last(n => n % 2 != 0);

ToDictionary,ToList

ToDictionary：将集合转换为字典。

ToList：将集合转换为列表。

var dict = items.ToDictionary(i => i.Key, i => i.Value);
var list = items.ToList();

SequenceEqual

SequenceEqual用于比较两个序列是否相等。

bool isEqual = list.SequenceEqual(anotherList);