LINQ之路 1： LINQ介绍

LINQ是.NET Framework 3.5的新特性，其全称是 Language Integrated Query，即语言集成查询，是指将查询功能和语言结合起来。从而为我们提供一种统一的方式，让我们能在C#或VB.NET语言中直接查询和操作各种数据。

LINQ的作用

作为软件开发人员，我们很大一部分时间都花在了获取和操作数据上面。而说到数据，我们会自然而然地想到包含在关系数据库里的信息、使用的XML文档、保存在本地的DataSet、内存中的List列表等等。通常我们会对数据进行过滤和定位，查询出符合要求的那一部分数据。

在.NET 3.5之前的版本中，与特定的数据类型打交道时，我们要使用特定特定命名空间下的特定类型。如下表列出了操作各种常见类型的API

虽然这些操作数据的方法本身没有问题，比如我们都会直接使用ADO.NET、XML命名空间、反射服务以及各种集合类型。但是本质的问题在于，这些API的每一种本身只是一座孤岛，提供了很少的集成方式。比如我们可以把ADO.NET DataSet保存为XML，然后通过System.Xml命名空间来操作。但是各API之间没有替代品，我们没法用ADO.NET API来操作XML，也不能用System.Array来操作关系数据。

LINQ（语言级集成查询）的意图就是提供一种统一且对称的方式，让程序员在广义的数据上获取和操作数据。通过使用LINQ，我们能够在C#编程语言内直接创建被称为“查询表达式(query expression)”的实体。这些查询表达式是基于许多查询运算符(query operator)的，而且是有意设计成类似SQL表达式的。并且，查询表达式可以用来与多种数据进行交互，以一种统一的方式来操作各种数据。

严格来说，LINQ是用来描述数据访问总体方式的术语。LINQ to Object是针对实现了IEnumerable<T>的对象的LINQ；LINQ to SQL是针对关系数据库的LINQ；LINQ to XML是针对XML文档的LINQ。

LINQ除了提供一个统一的API来操作各种数据，并且为我们提供了编译时类型检查和动态创建查询表达式的能力。

从这里开始

LINQ中最基本的数据单元是sequences和elements。一个sequence是实现了IEnumerable<T>的对象，而一个element是sequence中的每一个元素。如下，names就是一个sequence，”Tom”，“Dick”和”Harry”则是elements。

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

一个查询运算符就是用来转换sequence的方法。一个典型的查询运算符接收一个输入sequence并输出一个转换之后的sequence。在System.Linq.Enumerable类中，总共定义了40来个查询运算符----全部用扩展方法来实现，他们被称为标准查询运算符。

一个查询则是由查询运算符来转换sequence的一个表达式，最简单的查询由一个input sequence和一个查询运算符组成。比如：

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

    // 获取所有长度大于等于4的名字    IEnumerable<string> filteredNames = System.Linq.Enumerable.Where(        names, n => n.Length >= 4);

    foreach (string n in filteredNames)        Console.WriteLine(n);

输出：DickHarry

因为查询运算符是以扩展方法实现的，所以我们可以直接在names对象上调用Where:

     // 获取所有长度大于等于4的名字     IEnumerable<string> filteredNames = names.Where(n => n.Length >= 4);

我们可以通过使用var关键字来进一步简写我们的query：

     var filteredNames = names.Where(n => n.Length >= 4);

注：在初学LINQ时，var关键字可能会影响可读性，特别是在没有IDE和智能提示的时候，因而如果可能，我会在本系列的开始尽量使用确切的返回类型。

大部分查询运算符都接受一个lambda表达式作为参数，lambda表达式决定了查询的行为特性和结果。在上例中，lambda表达式为：

     n => n.Length   >= 4

Lambda表达式格式为：(parameters) => expression-or-statement-block

在这里的lambda表达式中，输入参数n对应了names数组的每一个元素，其类型为string。Where运算符要求lambda表达式返回一个bool值，当结果为true时，表示该元素会包含在输出sequence中。这里是Where运算符的方法签名：

     public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>            (this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)

下面的query获取所有包含字母a的名字：

     string[] names = { "Tom", "Dick", "Harry" };     IEnumerable<string> filteredNames = names.Where(n => n.Contains("a"));

     foreach (string name in filteredNames)           Console.WriteLine(name);    // Harry

到现在为止，我们通过使用扩展方法和lambda表达式来建立了LINQ query。我们很快就能看到，这种策略非常的灵活和适合query的创建，因为我们可以级联的使用查询运算符。通常，这种方法被称为LINQ方法语法（英文著作中称为fluent syntax）。C#还提供了另外一种书写query的语法，叫做查询表达式语法（英文著作中称为query expression syntax），下面是一个用查询表达式语法建立的query，让我们先睹为快：

      IEnumerable<string> filteredNames = from n in names                                          where n.Contains("a")                                          select n;    // Harry

方法语法和查询表达式语法是互为补充的，在之后的LINQ方法语法和查询语法一篇中，我们会详解他们的联系和区别。