C# Linq使用的一些小技巧

码农说一说 2021-01-10

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什么是Linq

System.Linq是微软在Framework3.5版本里发布的一个标准查询库，它内置了丰富的操作符，语法类似SQL脚本，对于开发者而言几乎零学习成本。具体它有多强大基本是个DotNet程序猿都懂，这里就不做过多的介绍了。

一些Linq的建议

延迟执行

在C#代码里，Linq表达式的创建和执行可以分开编写与执行，这种方式叫延迟执行。通常在EF数据库ORM里对于一些查询场景需要额外注意，避免不必要的开销。

如：

var items =deptItems.Select(p=>new {
           Code =p.Id.ToString(),
           Name = P.Name,
    });   
  这里才会真正执行上面的Select表达式
 var b = items.ToList();

优先选择FirstOrDefault()代替First()

对于一个元素为0的集合，使用First()会直接抛出异常，使用FirstOrDefault()则会返回元素的默认值，测试代码如下：

private static void Test()
 {
      try
      {
          List<int> items = new List<int>();
          var a = items?.FirstOrDefault();
          var b = items?.First();
      }
      catch (Exception ex)
      {
         System.Console.WriteLine(ex.Message);
      }
 }

可以这么说，用好了Linq可以大大提高程序猿的工作效率，毕竟我们的日常工作本质就是对数据的处理。经历了十多年的发展，现在微软自带的内库包含的Linq函数已经非常多了，几乎满足我们日常工作。

具有集合的request对象或者DTO最好在构造函数时候就new出来，避免后续代码引用到这些对象时候报空引用异常

如下面的rquest对象

 public class DepartmentRequest
    {
        public DepartmentRequest()
        {
             默认就给Itmes赋予一个默认值(没有任何元素的空集合),避免后续代码中直接对该集合操作时候出现空引用异常
            Items = new List<DepartTagDto>();
        }       
        public List<DepartTagDto> Items { get; set; }
    }


    public class DepartTagDto
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Title { get; set; }
    }

接下来就是一些Linq的一些操作符技巧了，就用一个对科室数据操作的例子来反映下日常工作中用到Linq的部分操作符，也算做个小小笔记方便后续查阅。

初始化数据

定义模型

这里定义一个科室对象，模拟我们日常工作的科室信息。科室存在层级关系，还有一个员工数量的属性。模型如下:

public class DepartmentDto 
{ 
    public int Id { get; set; } 
    public int? ParentId { get; set; } 
    public string Name { get; set; } 
    public string TelPhone { get; set; } 
    public string Address { get; set; } 
    public string Remark { get; set; } 
    public int EmployeeNumber { get; set; } 
}

初始化数据

 public List<DepartmentDto> InitDepartmentData()
 {
      List<DepartmentDto> lst = new List<DepartmentDto>();
      lst.AddRange(new DepartmentDto[] {
                new DepartmentDto() {
                     Address ="一马路XX号",
                     Id=1,
                     Name="一级一号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6111111",
                     EmployeeNumber=3,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="二马路XX号",
                     Id=2,
                     Name="一级二号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6111111",
                     EmployeeNumber=4,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="三马路XX号",
                     Id=3,
                     Name="一级三号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6222222",
                     EmployeeNumber=6,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="一马路XX号",
                     ParentId=1,
                     Id=4,
                     Name="二级一号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6222222",
                     EmployeeNumber=7,
                },
                new DepartmentDto() {
                     Address ="二马路XX号",
                     ParentId=2,
                     Id=5,
                     Name="二级二号科室",
                     Remark="",
                     TelPhone="0731-6222222",
                     EmployeeNumber=5,
                },
            });
            return lst;
 }

获取存在子科室的科室集合

  List<DepartmentDto> lstDepartItems = InitDepartmentData();
   1、获取未存在父级科室的科室集合 1、2、3            
  List<DepartmentDto> notExistsParentDepartmentIdLst = lstDepartItems
                .Where(p => !p.ParentId.HasValue)
                .ToList();

这里比较简单，Where内校验下ParentId的值为空即可，不使用Linq则需要自己手写一个循环搞定，如下:

List<DepartmentDto> notExistsParentDepartmentIdLst_1 = new List<DepartmentDto>();
foreach (DepartmentDto department in lstDepartItems)
{
    if (!department.ParentId.HasValue)
       notExistsParentDepartmentIdLst_1.Add(department);
}

这么看感觉便捷性不太明显是吧~没事，万丈高楼平地起，咋们循行渐进~

获取存在子科室的科室集合

 2、获取存在子科室的科室集合 1、2
 List<DepartmentDto> existsParentDepartmentIdLst1 = lstDepartItems
                .Where(p => lstDepartItems.Select(k => k.ParentId).Contains(p.Id))
                .ToList();

这里通过引用了外部的集合对象进行关联，在Where内对子科室的ParentId字段与当前集合的科室Id校验，从而得到已存在子科室的科室集合。如果不使用Linq则自己需要写两个循环才能搞定。如下面代码：

List<DepartmentDto> existsParentDepartmentIdLst1_1 = new List<DepartmentDto>();
foreach (DepartmentDto parentDepart in lstDepartItems)
 { 
    foreach (DepartmentDto childDepart in lstDepartItems) {
       if (parentDepart.Id == childDepart.ParentId)
        {
             existsParentDepartmentIdLst1_1.Add(parentDepart);
             continue;
        }
    }
}

这么看，Linq带来的便捷性是否足够明显了，代码优雅了太多了~

科室根据地址分组，获取科室总数、科室平均数

var groupDto = lstDepartItems
                .GroupBy(p => p.Address)
                .Select(p => new
                {
                    Address = p.Key,
                    SumEmployeeCount = p.Sum(p => p.EmployeeNumber),
                    AvgEmployeeCount = p.Average(p => p.EmployeeNumber),
                }).ToList();

获取两个集合不相等的元素

引用类型的比较处理

这里需要留意我们的科室对象是class，class在C#里属于引用类型。引用类型的比较和值类型的比较大不同相同！引用类型的比较是比较对象在内存堆里指向的地址，并非对象包含的属性值但是我们预期的比较就是单纯的对值进行比较，所以这里需要通过实现

IEqualityComparer<T>

接口来对两个引用类型集合对象进行比较。

创建IEqualityComparer<DepartmentDto>
对象

public class DepartmentEqualityComparer : IEqualityComparer<DepartmentDto>
 {
        public bool Equals([AllowNull] DepartmentDto x, [AllowNull] DepartmentDto y)
{
             这里可以写比较的关键代码~
            return x.Id == y.Id;
        }


        public int GetHashCode([DisallowNull] DepartmentDto obj)
{
            return obj.ToString().GetHashCode();
        }
}

接下来，定义一个新的集合，再手动向这个集合追加元素。

 List<DepartmentDto> lstDepartItemsCPs = InitDepartmentData();
 lstDepartItemsCPs.Add(new DepartmentDto()
  {
     Address = "三马路XX号",
     Id = 6,
     Name = "二级三号科室",
     Remark = "",
     TelPhone = "0731-6222222",
     EmployeeNumber = 7
  });

集合比较代码：

  这里如果DepartmentDto为引用类型(class)则需要使用比较器DepartmentEqualityComparer才能返回我们的预期值(根据ID值判断是否相等)
List<DepartmentDto> diffList = lstDepartItemsCPs
        .Except(lstDepartItems, new DepartmentEqualityComparer())
        .ToList();
// 获取相等元素
List<DepartmentDto> diffList1 = lstDepartItemsCPs
        .Intersect(lstDepartItems.Select(p => p), new DepartmentEqualityComparer())
        .ToList();
// 需要添加IEqualityComparer，因为集合内的内容为引用类型！所以两个集合的“值”是不同的，引用类型的值在这里还包含了指向的内存堆的引用地址
bool isEqual = lstDepartItems
        .SequenceEqual(InitDepartmentData(), new DepartmentEqualityComparer());

值类型的比较处理

可能你觉得需要去创建IEqualityComparer<DepartmentDto>

对象过于麻烦，那么想下是否一定需要将科室对象的类型设定为class。

是否有更合适的类型可以替换？

答案是有的。微软推荐如果对具体模型不需要多次执行装箱、拆箱操作最好将模型设置为结构

struct
而非class
。现在我们回过头将科室对象的类型更新为struct
。

然后发现上面集合比较的代码可以简化成这样：

 // 这里如果DepartmentDto为值类型(struct)则不需要使用比较器DepartmentEqualityComparer即可返回我们的预期值(根据ID值判断是否相等)
 List<DepartmentDto> diffList3 = lstDepartItemsCPs
       .Except(lstDepartItems)
       .ToList();
// 获取相等元素
List<DepartmentDto> diffList4 = lstDepartItemsCPs
      .Intersect(lstDepartItems.Select(p => p))
      .ToList();
 // 如果把DepartmentDto的类型改为值类型则可以不需要IEqualityComparer进行判断的结果也会为true
 isEqual = lstDepartItems.SequenceEqual(InitDepartmentData());

OfType和Cast的不同之处

OfType允许对集合的项进行隐性转换（非强转Convert）且在转换前会进行判断，当类型不允许转换则continue到下一个集合项。而Cast则是子项不进行判断，直接隐性转换，所以理论上效率更高，当然相对的出错率也更高，这里使用OfType对集合内元素进行类型转化：

  public void ConvertListTest()
  {
     try
     {
         object[] ss = { 1, "2", 3, "四", "五", "7" };
         // 1、3 OfType的本质是循环集合，对每个集合项进行类型验证(不是强转,所以此处的结果是1、3 而不是1、2、3、7)
         var lst = ss.ToList().OfType<int>().ToList();
         // 3  
         int max = ss.OfType<int>().Max();
          // 这句代码会提示“System.InvalidCastException:“Unable to cast object of type 'System.String' to type 'System.Int32'.”异常，原因:Cast的执行效率会略高与OfType,因为在对集合项进行类型转换前不会对其进行类型校验,当你确保集合的类型是安全的则可以用Cast,但是能用到Cast和OfType的时候基本上都是用OfType了..
          int maxCast = ss.Cast<int>().Max();
      }
      catch (Exception ex)
      {
         Console.WriteLine(ex);
      }
 }

上述代码已上传到github，地址如下：

https://github.com/QQ897878763/LinqStudySample.git

数据库

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