前言

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上一篇《從LINQ開始之LINQ to Objects（上）》主要介紹了LINQ的體系結構、基本語法以及LINQ to Objects中標準查詢操作符的使用方法。
本篇則主要討論LINQ to Objects中的擴展方法以及延遲加載等方面的內容。

擴展方法

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擴展方法簡介

　　擴展方法能夠向現有類型“添加”方法，而無需創建新的派生類型、重新編譯或其他方式修改原始類型。擴展方法是靜態方法，它是類的一部分，但實際沒有放在類的源代碼當中。
下面，我們來看一個簡單示例，為上一篇中定義的Employee類添加擴展方法GetSeniority獲取員工在本公司的工齡：

public static class EmployeeExtension {/// <summary>/// 計算員工在本公司的工齡/// </summary>/// <param name="employee"></param>/// <returns></returns>public static long GetSeniority(this Employee employee){TimeSpan ts = DateTime.Now - employee.EntryDate;return (long)ts.TotalDays / 365;} }

接下來，遍歷employees列表，輸出所有員工的姓名及工齡：

//獲取所有員工的姓名及在本公司的工齡foreach (var employee in employees){Console.WriteLine("EmployeeName: " + employee.EmployeeName + " Seniority: " + employee.GetSeniority());}//******************************Output*******************************//EmployeeName: Mike Seniority: 1//EmployeeName: Jack Seniority: 10//EmployeeName: Adolph Seniority: 0//EmployeeName: Antony Seniority: 6//EmployeeName: Asa Seniority: 2//EmployeeName: Bernie Seniority: 9//EmployeeName: Carl Seniority: 2//EmployeeName: Duncan Seniority: 7//EmployeeName: Aimee Seniority: 0//EmployeeName: Cassie Seniority: 3//*******************************************************************

由示例可以看出：
1）擴展方法中，可以訪問被擴展類型的所有公有方法和屬性。
2）第一個參數是要擴展的類型，以this關鍵字開頭。
3）即使擴展方法是靜態的，也要使用標準的實例方法語法進行調用。
下面的示例演示了如果擴展方法與類中的某個方法具有相同的簽名，則擴展方法不會被調用。在Employee類中定義方法SayHello

public void SayHello(){Console.WriteLine("Hello , I'm " + EmployeeName);}

在EmployeeExtension類中為Employee類定義擴展方法SayHello

public static void SayHello(this Employee employee){Console.WriteLine("Hello , I'm " + employee.EmployeeName + " ,this is Extension Method");}

此時，新入職了一位同事Dave，調用SayHello方法向大家問好

Employee dave = new Employee("011", "Dave", 30, new DateTime(2017, 5, 25), Sex.Male, Department.PD, 200000, new string[] { "climbing" });dave.SayHello();//******************************Output*******************************//Hello , I'm Dave//*******************************************************************

注意：此時調用的是Employee類下面的SayHello方法。

使用擴展方法來擴展接口

　　把方法擴展到某個接口中，實現該接口的多個類就可以使用相同的實現代碼。
以下示例介紹了擴展方法擴展接口的使用場景，首先，定義了一個接口IHobby，接口中包含Play方法

public interface IHobby {void Play(); }

分別創建類Reading、Swimming、Shopping實現IHobby接口

public class Reading : IHobby {public void Play(){Console.WriteLine("I'm Reading.");} }public class Swimming : IHobby {public void Play(){Console.WriteLine("I'm Swimming.");} }public class Shopping : IHobby {public void Play(){Console.WriteLine("I'm Shopping.");} }

此時，我們需要在實現IHobby接口的類增加一個的方法ShareFeelings，輸出I'm happpy.當然，可以在接口上新增一個方法，然后將實現該接口的類逐個添加ShareFeelings方法，假如實現該接口的類很多，使用擴展方法，就可以大大的減少代碼的修改量，測試起來也非常簡單。

public static void ShareFeelings(this IHobby hobby){Console.WriteLine("I'm happy.");}

使用接口變量來調用擴展方法

IHobby hobby = new Reading();hobby.ShareFeelings();//******************************Output*******************************//I'm happy.//*******************************************************************

LINQ中的擴展方法

　　LINQ為IEnumerable<T>接口提供給了各種擴展方法，以便用戶在實現了該接口的任意集合上使用LINQ查詢。本節主要研究LINQ中Where擴展方法的實現，這個擴展方法位于System.Linq命名空間下的Enumerable類中。

public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) {if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");if (predicate == null) throw Error.ArgumentNull("predicate");if (source is Iterator<TSource>) return ((Iterator<TSource>)source).Where(predicate);if (source is TSource[]) return new WhereArrayIterator<TSource>((TSource[])source, predicate);if (source is List<TSource>) return new WhereListIterator<TSource>((List<TSource>)source, predicate);return new WhereEnumerableIterator<TSource>(source, predicate);}

由上述代碼可以看出，Where方法是對IEnumberable接口的擴展，需要傳入一個委托參數predicate，該委托要求返回布爾類型。假設我們對List<T>類型的對象調用Where方法，則返回一個WhereListIterator<TSource>對象。WhereListIterator<TSource>類派生自Iterator<TSource>類,下面是Iterator<TSource>類的源碼，這里我們只需要注意GetEnumerator方法，該方法對于同一個線程，返回同一個迭代器，不同線程則克隆一個，并將state屬性設置為1。

abstract class Iterator<TSource> : IEnumerable<TSource>, IEnumerator<TSource>{int threadId;internal int state;internal TSource current;public Iterator() {threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;}public TSource Current {get { return current; }}public abstract Iterator<TSource> Clone();public virtual void Dispose() {current = default(TSource);state = -1;}public IEnumerator<TSource> GetEnumerator() {if (threadId == Thread.CurrentThread.ManagedThreadId && state == 0) {state = 1;return this;}Iterator<TSource> duplicate = Clone();duplicate.state = 1;return duplicate;}public abstract bool MoveNext();public abstract IEnumerable<TResult> Select<TResult>(Func<TSource, TResult> selector);public abstract IEnumerable<TSource> Where(Func<TSource, bool> predicate);object IEnumerator.Current {get { return Current; }}IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {return GetEnumerator();}void IEnumerator.Reset() {throw new NotImplementedException();}}

此時，再回到WhereListIterator<TSource>類，該類重寫了MoveNext方法。首先，調用GetEnumerator方法獲得一個枚舉器，在While循環中，只要MoveNext方法返回true，就用Current屬性獲得集合當前的元素，并使用委托predicate引用的方法處理該元素，返回剩余元素中滿足條件的第一個元素。當遍歷結束，調用Dispose方法釋放非托管資源，并將state屬性設置為-1。

class WhereListIterator<TSource> : Iterator<TSource>{List<TSource> source;Func<TSource, bool> predicate;List<TSource>.Enumerator enumerator;public WhereListIterator(List<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) {this.source = source;this.predicate = predicate;}public override Iterator<TSource> Clone() {return new WhereListIterator<TSource>(source, predicate);}public override bool MoveNext() {switch (state) {case 1:enumerator = source.GetEnumerator();state = 2;goto case 2;case 2:while (enumerator.MoveNext()) {TSource item = enumerator.Current;if (predicate(item)) {current = item;return true;}}Dispose();break;}return false;}public override IEnumerable<TResult> Select<TResult>(Func<TSource, TResult> selector) {return new WhereSelectListIterator<TSource, TResult>(source, predicate, selector);}public override IEnumerable<TSource> Where(Func<TSource, bool> predicate) {return new WhereListIterator<TSource>(source, CombinePredicates(this.predicate, predicate));}}

源碼傳送門：http://referencesource.microsoft.com/#System.Core/System/Linq/Enumerable.cs,dc4c4c53ff606bc0

延遲加載

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延遲執行

　　在運行期間定義查詢表達式時，查詢不會運行，只有在迭代時才進行計算。
下面的示例定義了一個LINQ查詢，從集合中找出姓名以A開頭的所有員工，因為迭代在查詢定義時不會進行，而是在執行每個foreach語句時進行。

var nameStartWithA = from e in employeeswhere e.EmployeeName.StartsWith("A")select e;Console.WriteLine("First iteration : ");foreach (var item in nameStartWithA){Console.WriteLine(item.EmployeeName);}Console.WriteLine();employees.Add(new Employee("011", "Lily", 25, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Female, Department.HR, 100000, new string[] { "shopping" }));employees.Add(new Employee("012", "Leo", 28, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Male, Department.IT, 200000, new string[] { "reading" }));employees.Add(new Employee("013", "Amelia", 29, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Female, Department.PD, 200000, new string[] { "reading", "run" }));employees.Add(new Employee("014", "Ava", 32, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Female, Department.PD, 400000, new string[] { "swimming" }));Console.WriteLine("Second iteration : ");foreach (var item in nameStartWithA){Console.WriteLine(item.EmployeeName);}//******************************Output*******************************//First iteration ://Adolph//Antony//Asa//Aimee//Second iteration ://Adolph//Antony//Asa//Aimee//Amelia//Ava//*******************************************************************

補充：延遲加載的工作原理可從上一章節中對源碼的分析得出。

立即執行

　　查詢在定義表達式時立即執行，而不是在迭代中進行。通過調用ToArray()、ToList()等擴展方法可以實現此項操作。
下面，我們修改上一節中的示例來說明：

var nameStartWithA = (from e in employeeswhere e.EmployeeName.StartsWith("A")select e).ToList();Console.WriteLine("First iteration : ");foreach (var item in nameStartWithA){Console.WriteLine(item.EmployeeName);}Console.WriteLine();employees.Add(new Employee("011", "Lily", 25, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Female, Department.HR, 100000, new string[] { "shopping" }));employees.Add(new Employee("012", "Leo", 28, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Male, Department.IT, 200000, new string[] { "reading" }));employees.Add(new Employee("013", "Amelia", 29, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Female, Department.PD, 200000, new string[] { "reading", "run" }));employees.Add(new Employee("014", "Ava", 32, new DateTime(2017, 5, 29), Sex.Female, Department.PD, 400000, new string[] { "swimming" }));Console.WriteLine("Second iteration : ");foreach (var item in nameStartWithA){Console.WriteLine(item.EmployeeName);}//******************************Output*******************************//First iteration ://Adolph//Antony//Asa//Aimee//Second iteration ://Adolph//Antony//Asa//Aimee//*******************************************************************

從輸出結果中可以看出，兩次迭代輸出的結果相同，但是集合中值改變了。
示例代碼下載：https://github.com/Answer-Geng/LINQ

轉載于:https://www.cnblogs.com/zhangyingai/p/7074508.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的从LINQ开始之LINQ to Objects（下）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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