LINQ新特性简介及入门教程

出处:http://www.msproject.cn/article/Cs3LinqFeatures.aspx

翻译
Amro Khasawneh著 Understanding LINQ (C#)
flanker译（还请指教啊）

简介

本文主要是关注于LINQ——我认为是VS2008（.NET3.5）中最令人兴奋的特性。LINQ使查询成为了.NET中头等的编程概念，被查询的数据可以是XML（LINQ to XML）、Databases（LINQ to SQL、LINQ to Dataset、LINQ to Entities）和对象（LINQ to Objects）。LINQ也是可扩展的，允许你建立自定义的LINQ数据提供者（比如：LINQ to Amazon、LINQ to NHibernate、LINQ to LDAP）。

在这里我会讨论C#3.0中的一些新的语言特性和改进，正是它们使得LINQ变得如此强大，让你可以写出这样的代码：

var result = from c in Customers
             where c.City == Boston"
             orderby c.LastName descending
             select new { c.FirstName, c.LastName, c.Address };

记住，如果你想要使用LINQ，你需要安装Visual Studio 2008（.NET3.5）。

新的语言特性

I/ 自动属性

public class Point {
    private int _x, _y;
    public int X {
        get { return _x; }
        set { _x = value; }
    }
    public int Y {
        get { return _y; }
        set { _y = value; }
    }
}

上面的代码简单的定义了一个拥有两个属性的类。现在，使用VS2008中的C#编译器，我们就可以用自动属性写的更简单，它能自动的生成带有get/set操作的私有域。

public class Point {
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }
}

上面的代码可读性更好并且简洁。
（这个特性和LINQ还没有关系）

II/ 局部变量类型

使用这个特性，声明一个局部变量，它的具体类型是通过初始化表达式来推断。这点是通过var关键词完成的（这个使用脚本语言的人应该很熟悉，但它们实际上是有很大区别的）。我们可以写出如下的代码：

var num = 50;
var str = "simple string";
var obj = new myType();
var numbers = new int[] {1,2,3};
var dic = new Dictionary<int,myType>();

编译器会生成IL中间代码，就如同我们编译了下面的代码：

int num = 50;
string str = "simple string";
myType obj = new myType();
int[] numbers = new int[] {1,2,3};
Dictionary<int,myType> dic = new Dictionary<int,myType>();

注意，这里并不存在无类型的变量，也没有推迟类型的绑定。编译器是从右边的赋值语句来自动推断和声明变量的类型的，var关键词是一个强类型的变量引用。

III/ 对象初始化和集合初始化

我们继续使用上面的Point类。假设我们想要这个类的一个实例，我们会建立对象并设置它的属性，代码会是这样子的：

Point p = new Point();
p.X = 0;
p.Y = 0;

现在，使用对象初始化，就可以像这样子来重写：

Point p = new Point() { X = 0, Y = 0 };

这个特性也可以使用在集合上，看看下面这段示例：

List<point></point> points = new List<point></point> {
    new Point { X = 2,  Y = 5 },
    new Point { X = 1, Y = -10 },
    new Point { X = 3, Y = 0 }
};

注意，编译器会产生和上面相等价的长一些的代码，它依次调用Add()方法来在集合里添加元素。

IV/ 匿名类型

这个语言特性让我们可以定义内嵌的类型，而不需要显式地定义一个类型。换句话说，假设我们没有定义Point类，却要使用一个Point对象（即类型是匿名的）。我们可以使用上面提到的对象初始化语法，但不用指定类型名：

var p = new {X = 0, Y = 2};

在VS2008中，你仍然可以使用智能感应。所以如果你继续使用变量p，就会得到这个匿名类型的属性列表。

V/ Lambda表达式

在C#2.0中引入了匿名方法，允许在需要委托的地方写一个代码块。匿名方法提供了函数式程序语言的能力，语法显得很简洁。Lambda表达式提供了一个更简洁的语法来写匿名方法。一个Lambda表达式就是一个参数列表（可以隐式类型），然后是一个=>符号，然后是一个表达式或者一个语句块。

作为一个示例，我们定义一个委托类型MyDeleg：

delegate R MyDeleg(A arg);

然后我们就可以使用匿名方法：

MyDeleg<int,bool> IsPositive = delegate(int num) {
                                   return num > 0;
                               };

我们也可以使用新的Lambda表达式来写：

MyDeleg<int,bool> IsPositive = num => num > 0;

VI/ 扩展方法

扩展方法可以使你来扩展一个已存在的类型，增加它的方法，而无需继承它或者重新编译。所以不像为对象写助手方法，扩展方法可以直接是对象自己的一部分。

一个示例，假设我们想要验证一个string是不是合法的Email地址，我们可以编写一个方法，输入为一个string并且返回true或者false。现在，使用扩展方法，我们可以如下这样做：

public static class MyExtensions {
    public static bool IsValidEmailAddress(this string s) {
        Regex regex = new Regex( @"^[w-.]+@([w-]+.)+[w-]{2,4}___FCKpd___12quot; );
        return regex.IsMatch(s);
    }
}

我们定义了一个带有静态方法的静态类。注意，那个静态方法在参数类型string前面有一个this关键词，这会告诉编译器这个特殊的扩展方法会增加给string类型的对象。于是我们就可以在string中调用这个成员方法：

using MyExtensions;

string email = Request.QueryString["email"];
if ( email.IsValidEmailAddress() ) {
    // ...
}

值得提出的是，LINQ就是使用了System.Linq命名空间中的扩展方法（比如where()、orderby()、select()、sum()、average()等等），而且它定义了标准查询操作符，可以用来查询关系数据库、XML和任何实现了IEnumerable<T>接口的.NET对象。

VII/ 查询语法

查询表达式提供了一个语言集成的语法来查询，它特别像关系和层次查询语言比如SQL和XQuery。使用LINQ操作符（也就是from...where...select）写查询很方便，Visual Studio为它提供了很好的智能感知和编译时的检查支持。
当C#编译器遇到了一个查询语法表达式时，实际上它会被转化为使用扩展方法和Lambda表达式的方法调用。

我们举一个例子来解释这个：

var result = from c in Customers
             where c.City.StartsWith("B")
             orderby c.LastName
             select new { c.FirstName, c.LastName, c.Address };

上面的代码等价于：

var result = Customers.Where( c => c.City.StartsWith("B") )
                      .OrderBy( c => c.LastName  )
                      .Select( c => new { c.FirstName, c.LastName, c.Address } );

使用查询语法的好处还有它会使代码更简单更易读。
同时注意，查询表达式以from开头，以select或者group结尾。

最后注意

C#3.0中新引入的几个特性大多数都仅仅是“编译器技巧”或者“语法糖”，其实编译器生成的IL中间代码和原来的是一样的，这样他们就独立于framework和CLR运行时。但是，他们确实需要某些framework的支持，比如System.Core.dll程序集。这就是为什么扩展方法仍然需要依靠于System.Core.dll里包含的System.Runtime.CompilerServices.ExtensionAttribute。
另一方面，查询表达式只是实现了到扩展方法的映射，它包含在System.Linq, System.Data.Linq和System.Xml.Linq命名空间中。

参考和资源

"New Orcas Language Feature" Series by Scott Guthrie: 讲解LINQ的系列文章

LINQ Resources:Daniel Moth 写的日志

MSDN Magazine (June 2007): 一篇介绍 C# 3.0和 LINQ 的文章

Visual Studio Orcas Samples: C#/VB LINQ 示例

Future Versions: C# 3.0

The LINQ Project: LINQ项目主页