C#使用LINQ中Enumerable类方法的延迟与立即执行的控制

延时执行的Enumerable类方法

LINQ标准查询运算法是依靠一组扩展方法来实现的。而这些扩展方法分别在System.Linq.Enumerable和System.Linq.Queryable这连个静态类中定义。

　　Enumerable的扩展方法采用线性流程，每个运算法会被线性执行。这种执行方法如果操作类似关系型数据库数据源，效率会非常低下，所以Queryable重新定义这些扩展方法，把LINQ表达式拆解为表达式树，提供程序就可以根据表达式树生成关系型数据库的查询语句，即SQL命令，然后进行相关操作。

　　每个查询运算符的执行行为不同，大致分为立即执行和延时执行。延时执行的运算符将在枚举元素的时候被执行。

　　Enumerable类位于程序集System.Core.dll中，System.Linq命名空间下，并且直接集成自System.Object，存在于3.5及以上的.NET框架中。Enumerable是静态类，不能实例化和被继承，其成员只有一组静态和扩展方法。

　　LINQ不仅能够查询实现IEnumerable<T>或IQueryable<T>的类型，也能查询实现IEnumerable接口的类型。

理解LINQ首先必须理解扩展方法

　　msdn是这样规定扩展方法的：“扩展方法被定义为静态方法，但它们是通过实例方法语法进行调用的。 它们的第一个参数指定该方法作用于哪个类型，并且该参数以 this 修饰符为前缀。”

下面给个扩展方法的例子如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 扩展方法
{
  /// <summary>
  /// 为string类型定义一个扩展方法
  /// </summary>
  static class Helper
  { 
    public static string MyExtenMethod(this string s)
    {
      return s.Substring(0, 2);
    }
  }
  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      string s = "扩展方法示例";
      Console.WriteLine(s.MyExtenMethod());//调用
      Console.ReadKey(false);
    }
  }
}

程序的运行结果如下：

为了方便理解和记忆，将常用的延时执行的Enumerable类方法成员分了下组，具体如下：

1.Take用于从一个序列的开头返回指定数量的元素

2.TakeWhile 用于获取指定序列从头开始符合条件的元素，直到遇到不符合条件的元素为止

3.Skip跳过序列中指定数量的元素

4.SkipWhile 用于跳过序列总满足条件的元素，然会返回剩下的元素

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 延时执行的Enumerable类方法
{
  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      string[] names = { "DebugLZQ","DebugMan","Sarah","Jerry","Tom","Linda","M&M","Jeffery"};
      //1.Take用于从一个序列的开头返回指定数量的元素
      //
      //a.在数组上直接使用Take方法
      foreach (string name in names.Take(3))
      {
        Console.Write("{0}  ", name); 
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("-----");
      //b.在LINQ返回的IEnumerable<T>序列上使用Take方法
      var query = from string name in names
            where name.Length <=3
            select name;
      foreach (string name in query.Take(1))
      {
        Console.Write("{0}  ",name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("----------------------------");
      Console.ReadKey(false);
      //2.TakeWhile 用于获取指定序列从头开始符合条件的元素，直到遇到不符合条件的元素为止
      //
      var takenames = names.TakeWhile(n => n.Length>4);
      var takenames2 = names.TakeWhile((n,i)=>n.Length<10&&i<3);
      foreach (string name in takenames)
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("-----");
      foreach (string name in takenames2)
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("----------------------------");
      Console.ReadKey(false);
      //3.Skip跳过序列中指定数量的元素
      //
      foreach (string name in names.Skip(5))
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("-----");
      var query_skip = (from name in names
               where name.Length >= 3
               select name).Skip(2);
      foreach (string name in query_skip.Skip(2) )
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("----------------------------");
      Console.ReadKey(false);
      //4.SkipWhile 用于跳过序列总满足条件的元素，然会返回剩下的元素
      //跳过名字长度大于3的
      var takenames_SkipWhile = names.SkipWhile(n => n.Length >3);
      foreach (string name in takenames_SkipWhile)
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("-----");
      var takenames_SkipWhile2 = names.SkipWhile((n,i)=>n.Length>3&&i>2);
      foreach (string name in takenames_SkipWhile2)
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("----------------------------");
      Console.ReadKey(false);

      //小结Take、Skip获得第N到第M个元素
      var names_TakeAndSkip = names.Skip(5).Take(3);

      var names_TakeAndSkip2 = (from name in names
                   select name).Skip(5).Take(3);

      foreach (string name in names_TakeAndSkip)
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("-----");
      foreach (string name in names_TakeAndSkip2)
      {
        Console.Write("{0}  ", name);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("----------------------------");
      Console.ReadKey(false);

    }
  }
}

程序中有详细的注释不再多做说明，程序运行结果如下：

5.Reverse用于翻转序列中的元素的顺序

6.Distinct过滤掉重复的元素

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Reverse_Distinct等
{
  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      string[] names = { "DebugLZQ", "Jerry", "Sarah", "Jerry", "Tom", "Linda", "M&M", "Jeffery" };
      //5.Reverse用于翻转序列中的元素的顺序
      string str = "反转字符串";

      var strre = str.ToCharArray().Reverse();
      var takenames = names.Reverse();

      foreach (var c in strre)
      {
        Console.Write(c);
      }
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("-----");
      foreach (var c in takenames )
      {
        Console.WriteLine(c);
      }
      Console.WriteLine("----------------------------");
      Console.ReadKey(false);

      //6.Distinct 过滤掉重复的元素
      var takenames_Distinct = names.Distinct();

      foreach (var c in takenames_Distinct)
      {
        Console.WriteLine(c);
      }
      Console.WriteLine("----------------------------");
      Console.ReadKey(false);
    }
  }
}

程序的运行结果如下：

7.Union用于合并两个序列，并去掉重复项

8.Concat用于连接两个序列，不会去掉重复项

9.Intersect用于获得连个序列的交集

10.Except用于获得两个结合的差集

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Union_Concat_Intersect_Except
{
  /// <summary>
  /// DebugLZQ
  /// http://www.cnblogs.com/DebugLZQ
  /// </summary>
  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      string[] names1 = { "DebugLZQ", "Jerry", "Sarah", "Jerry", "Tom", "Linda", "M&M", "Jeffery" };
      string[] names2 = {