LINQ之路 5：LINQ查詢運算式

文章目錄

• 範圍變數
• 查詢運算式和方法文法
• 組合查詢文法

書寫LINQ查詢時又兩種文法可供選擇：方法文法（Fluent Syntax）和查詢運算式（Query Expression）。

LINQ方法文法的本質是通過擴充方法和Lambda運算式來建立查詢。C# 3.0對於LINQ運算式還引入了聲明式的查詢運算式，也叫查詢文法，通常來講，它是建立LINQ查詢的更加快捷的方式。儘管通過查詢文法寫出的查詢比較類似於SQL查詢，但實際上查詢運算式的產生並不是建立在SQL之上，而是建立在函數式程式設計語言如LISP和Haskell中的list comprehensions(列表解析)功能之上。本篇會對LINQ查詢文法進行詳細的介紹。

我們在前一篇LINAQ方法文法中所舉的樣本：擷取所有包含字母”a”的姓名，按長度排序並將結果轉為大寫。下面是與之等價的查詢運算式文法：

        static void Main(string[] args)
        {
string[] names = { "Tom", "Dick", "Harry", "Mary", "Jay" };

            IEnumerable<string> query =
                from n in names
where n.Contains("a")     // Filter elements
                orderby n n.Length        // Sort elements, （orderby n 改為 orderby n.Length, 感謝網友搏擊的小船發現該處錯誤）
                select n.ToUpper();        // Translate each element
 
foreach (string name in query)
                Console.WriteLine(name);
        }

查詢運算式總是以from子句開始，以select或者group子句結束。From子句定義了查詢的範圍變數（range variable），可以認為該變數是對輸入sequence的一個遍曆，就像foreach做的那樣。下面這幅圖描述了查詢運算式的完整文法：

當然，.NET公用語言運行庫（CLR）並不具有查詢文法的概念。編譯器會在程式編譯時間把查詢運算式轉換為方法文法，即對擴充方法的調用。這意味著，我們用查詢運算式寫出來的LINQ查詢都有等價的方法文法。對於上例中的查詢運算式，編譯器會轉換成下面的方法文法：

            IEnumerable<string> query = names
                .Where  (n => n.Contains("a"))
                .OrderBy(n => n.Length)
                .Select (n => n.ToUpper());

然後，應用編譯器對於方法文法的處理規則，上面的Where, OrderBy, Select查詢運算子會綁定到Enumerable類中的相應擴充方法。

範圍變數

範圍變數是緊隨from關鍵字之後定義的變數，一個範圍變數指向當前操作符所對應的輸入sequence中的當前元素。在我們的樣本中，範圍變數出現在每一個查詢子句中，但要注意的是，變數實際是對不同sequence的遍曆，因為Where、OrderBy、Select會有不同的輸入sequence：

            IEnumerable<string> query =
                from n in names         //n是我們定義的範圍變數
                where n.Contains("a")   //n直接來自names array
                orderby n.Length        //n來自filter之後的subsequent
                select n.ToUpper();     //n來自OrderBy之後的subsequent

當 編譯器把上面的查詢文法翻譯成方法文法後，我們會更清楚的看到範圍變數的這種行為：

            IEnumerable<string> query2 = names
                .Where(n => n.Contains("a"))    //n直接來自names array
                .OrderBy(n => n.Length)         //n來自filter之後的subsequent
                .Select(n => n.ToUpper());      //n來自OrderBy之後的subsequent

除了from關鍵字後面的範圍變數，查詢運算式還允許我們通過下面的子句引入新的範圍變數：

• let
• into
• 額外的from子句

稍後我們會在“LINQ中的子查詢、建立策略和資料轉換”一篇中討論他們的使用方法和適用情境。

查詢運算式和方法文法

查詢運算式和方法文法各有所長。對下面的情境來講，用查詢運算式寫出來得查詢會更加簡潔：

• 使用let關鍵字引入新的範圍變數
• 在SelectMany、Join或GroupJoin後引用外部範圍變數時

在簡單的使用Where、OrderyBy、Select時，兩種文法結構並沒有大的差別，此時可以根據你的喜好任意選擇。

對於只有單個查詢運算子組成的查詢，方法文法會更加簡短和易於理解。

最後，對於沒有對應查詢運算式關鍵字的查詢運算子，我們就只能選擇方法文法了。下面是存在對應查詢運算式關鍵字的運算子：Where、Select、SelectMany、OrderBy、ThenBy、OrderByDescending、ThenByDescending、GroupBy、Join、GroupJoin。

組合查詢文法

當一個查詢運算子沒有對應的查詢文法時，我們可以組合使用查詢文法和方法文法。唯一的約束是查詢中的每一個查詢文法部分必須是完整的，如以from開始以select或group結束。如下例：

            string[] names = { "Tom", "Dick", "Harry", "Mary", "Jay" };

// 計算包含字母”a”的姓名總數
            int matches = (from n in names where n.Contains("a") select n).Count();     // 3
// 按字母順序排序的第一個名字
            string first = (from n in names orderby n select n).First();     // Dick

這種組合文法通常在書寫更加複雜的查詢時會具有優勢，像上面這種簡單的查詢，我們只需要使用方法文法就能收到很好的效果：

             int matches = names.Where(n => n.Contains("a")).Count();    // 3
             string first = (names.OrderBy(n => n)).First();     // Dick 

 

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