LinQ實戰學習筆記(二) C#增強特性

来源:http://www.cnblogs.com/hackpig/archive/2016/08/27/5810907.html
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C# 為支持LINQ添加了許多語言特性: 隱式類型局部變數 對象初始化器 Lambda表達式 擴展方法 匿名類型 瞭解這些新特性是全面瞭解LINQ的重要先解條件,因此請不要忽視它們. (一) 隱式類型局部變數 processData這個類中的亮點是 {get;set;} 它是一個新特性, 系統會自動 ...


C# 為支持LINQ添加了許多語言特性:

  • 隱式類型局部變數
  • 對象初始化器
  • Lambda表達式
  • 擴展方法
  • 匿名類型

瞭解這些新特性是全面瞭解LINQ的重要先解條件,因此請不要忽視它們.

 

(一)  隱式類型局部變數

 

processData這個類中的亮點是 {get;set;} 它是一個新特性, 系統會自動產生一個匿名私有變數.

 1 public Int32 Id { get; set; }
 2         public Int64 Memory { get; set; }
 3         public string Name { get; set; }
 4 
 5         public processData()
 6         {
 7 
 8         }
 9 
10         public processData(Int32 id, Int64 mem, string name)
11         {
12             Id = id;
13             Memory = mem;
14             Name = name;
15         }

 

var讓你無需要寫兩次變數的類型, 編譯器會自動推導,可以有效的減少代碼書寫量.

ObjectDumper.write() 是一個自定義的類, 在本系列的源代碼中會有提供, 它可以方便顯示對象的內容.

 1   var process = new List<processData>();
 2             foreach (var m in Process.GetProcesses())
 3             {
 4                 var data = new processData();
 5                 data.Id = m.Id;
 6                 data.Name = m.ProcessName;
 7                 data.Memory = m.WorkingSet64;
 8                 process.Add(data);
 9             }
10             ObjectDumper.Write(process);

 

運行結果:

 

(二)  對象初始化器

 

上面的代碼可以利用processData類的構造函數進行優化.

1 //用構造函數優化上面的代碼
2             var process = new List<processData>();
3             foreach (var m in Process.GetProcesses())
4             {
5                 process.Add(new processData(m.Id, m.WorkingSet64, m.ProcessName));
6             }
7             ObjectDumper.Write(process);

 

最佳做法是使用對象初始化器優化, 如下:

 1  //用對象初始化器優化上面的代碼
 2             var process = new List<processData>();
 3             foreach (var m in Process.GetProcesses())
 4             {
 5                 process.Add(new processData()
 6                 { 
 7                     Id = m.Id,
 8                     Memory = m.WorkingSet64,
 9                     Name = m.ProcessName
10                 });
11             }
12             ObjectDumper.Write(process);

在你敲上面代碼時, 在{}中敲一下空格,  對象初始化器還可以支持智能感知. 相當方便.

從上面代碼可以看出,有了對象初始化器, 好處很多:

  • 只需要一條語句完成對象初始化工作
  • 無需為簡單對象提供構造函數
  • 無需要為實始化不同的屬性而為類提供多個構造函數

 

(三)  Lambda表達式

 

要解釋Lambda表達式首先要解釋下麵幾個知識:

  • 委托
  • 匿名方法

1. 委托

 C#的委托用處很大, 比如更新UI界面, 或者發揮類似函數指針的作用.

下麵的例子中委托的作用類似於函數指針.

 

 1         delegate bool match<T>(T obj);
 2         private void disProcess(match<Process> fun)
 3         {
 4             var process = new List<processData>();
 5             foreach (var m in Process.GetProcesses())
 6             {
 7                 if (fun(m))
 8                 {
 9                     process.Add(new processData()
10                     {
11                         Id = m.Id,
12                         Memory = m.WorkingSet64,
13                         Name = m.ProcessName
14                     });
15                 }
16             }
17             ObjectDumper.Write(process);
18         }
19         bool filter(Process obj)
20         {
21             return obj.WorkingSet64 > 10 * 1024 * 1024;
22         }
23         private void button7_Click(object sender, EventArgs e)
24         {
25             disProcess(filter);
26         }

 

 結果是篩選出大於10M的進程信息.

 

2. 匿名方法

匿名方法不用顯式定義方法名, 降低了代碼量.

下麵的代碼, 相比之前的代碼來說, 就是省略了filter函數的名字, 只用了它的函數體代碼.

 

代碼改進部分如下:

1   //演示匿名方法
2             disProcess(delegate(Process pro)
3             {
4                 return pro.WorkingSet64 > 10 * 1024 * 1024;
5             });

 

C#在List<T>和Array類型中添加了一些方法, 如ForEach,Find以方便使用匿名方法

下麵我們修改下disProcess() 函數, 演示一下對process使用Find方法查找進程devenv.

 1  private void disProcess(match<Process> fun)
 2         {
 3             var process = new List<processData>();
 4             foreach (var m in Process.GetProcesses())
 5             {
 6                 
 7                 if (fun(m))
 8                 {
 9                     process.Add(new processData()
10                     {
11                         Id = m.Id,
12                         Memory = m.WorkingSet64,
13                         Name = m.ProcessName
14                     });
15                 }
16             }
17 
18             //C#在List<T>和Array類型中添加了一些方法, 如ForEach,Find以方便使用匿名方法
19             var list1= process.Find(delegate(processData obj)
20             {
21                 return obj.Name == "devenv";
22             });
23 
24             ObjectDumper.Write(process);
25         }

 

下麵我們可以直接使用Lambda表達式, 代替匿名方法.

1 //演示Lambda表達式
2 //讀作, 對傳入的Process對象,如果記憶體占用超過10M,則返回true
3  disProcess(s => s.WorkingSet64 > 10 * 1024 * 1024);

Lambda表達式的好處是, 無需要提供參數類型, 由編譯器從方法的簽名中自動取得.

除了實現匿名方法的功能外, Lambda還提供額外的好處:

  • 無需要提供參數類型
  • 支持用語句塊或者表達式作為方法體, 匿名方法只能使用語句塊
  • 支持通過參數選擇重載函數
  • 帶有表達式體的Lambda表達式能夠轉化為表達式樹

 

 (四) 擴展方法

下麵的例子要做一件事：查找內在占用大於10M的進程,計算總記憶體占用,轉為MB方式表示

相對於使用普通方法，如果使用擴展方法來實現，它的語法結構易於使程式員把許多操作用．串聯起來．

這樣代碼的實際執行順序和閱讀順序就完全致．完全符合人的思維．

另一方面，擴展方法被智能感知支持，你要類型後．一下，就可以快速找到擴展方法．

 

 

 

 1   private void button10_Click(object sender, EventArgs e)
 2         {
 3             //我們編寫三個擴展方法,按順序執行得到結果
 4             //1. FilterOutSomeProcess()   過濾出一部分符合條件的Process
 5             //2. TotalMemory()            統計這些Process的記憶體總占用
 6             //3. BytesToMegaBytes()       把上述記憶體占用轉為MB方式表示
 7 
 8             //查找內在占用大於10M的進程,計算總記憶體占用,轉為MB方式表示.
 9             Console.WriteLine("查找內在占用大於10M的進程,計算總記憶體占用,轉為MB方式表示:" 
10                 + Environment.NewLine);
11             Console.WriteLine(
12             Process.GetProcesses()
13                 .FilterOutSomeProcess(filter2)
14                 .TotalMemory()
15                 .BytesToMegaBytes()+"MB"
16             );
17         }
18 
19         bool filter2(long mem)
20         {
21             if (mem > 10 * 1024 * 1024) return true;
22             return false;
23         }

 

 下麵是上面三個擴展方法的定義部分．

可以看見，擴展方法在要擴展類的類型前面加上關鍵字this, 其它的與普通方法沒什麼不同．

在智能感知時，擴展方法圖標有個向下的小箭頭，以和普通方法區別開來．

 1  delegate bool filterDelegate(long mem);
 2     static class externFun
 3     {
 4         public static List<processData> FilterOutSomeProcess(this Process[] pro,filterDelegate fun)
 5         {
 6             var proList = new List<processData>();
 7             foreach (var m in pro)
 8             {
 9                 if(fun(m.WorkingSet64))
10                     proList.Add(new processData()
11                     {
12                         Id = m.Id,
13                         Memory = m.WorkingSet64,
14                         Name = m.ProcessName
15                     });
16             }
17             return proList;
18         }
19 
20         public static long TotalMemory(this List<processData> data)
21         {
22             long sum=0;
23             data.ForEach(s => sum += s.Memory);
24             return sum;
25         }
26 
27         public static float BytesToMegaBytes(this long sum)
28         {
29             return (float)sum / 1024f / 1024f;
30         }
31 
32     }

 

結果如下：

 

LINQ也帶來一系列擴展方法，它們也可以不用於LINQ中．使用它們要包含　using System.Linq

下麵我們介紹幾個：

OrderByDescending

Take

Sum

 

我們通過一個例子介紹上面三個擴展方法．

這個例子是想實現：　進程按記憶體占用排序,取前兩名耗記憶體大戶並計算它們耗費的總記憶體,用MB表示

 1  private void button11_Click(object sender, EventArgs e)
 2         {
 3             var list1 = new List<processData>();
 4             foreach (var m in Process.GetProcesses())
 5             {
 6                 list1.Add(new processData()
 7                 {
 8                     Id = m.Id,
 9                     Memory = m.WorkingSet64,
10                     Name = m.ProcessName
11                 });
12             }
13             Console.WriteLine("進程按記憶體占用排序,取前兩名耗記憶體大戶並計算它們耗費的總記憶體,用MB表示"+
14                 Environment.NewLine);
15             Console.WriteLine(
16             list1
17                 .OrderByDescending(s => s.Memory)
18                 .Take(2)
19                 .Sum(s => s.Memory) / 1024f / 1024f +"MB"
20             );
21         }

 

 關於擴展方法的幾點說明：

１.　擴展方法必須定義於靜態類，自身應該為public，static

２.　如果實例方法和擴展方法同名，先執行實例方法，擴展方法執行優先順序要低．

３.　擴展方法無法訪問類型的非公有成員．

 

(五)　匿名類型

 

有了匿名類型，我們可以不再使用上面定義的processData類．而完成了同樣的事情．

 

 1  private void button12_Click(object sender, EventArgs e)
 2         {
 3             var list1 = new List<object>();
 4             foreach (var m in Process.GetProcesses())
 5             {
 6                 //匿名類型可以不指定屬性的名稱, 指定屬性的名稱僅僅是為了讓代碼好懂些
 7                 list1.Add(
 8                 new 
 9                 {
10                     //Id = m.Id,
11                     //Memory = m.WorkingSet64,
12                     //Name = m.ProcessName
13                     m.Id,
14                     m.WorkingSet64,
15                     m.ProcessName
16                 });
17             }
18             ObjectDumper.Write(list1);
19 
20 
21             var obj = ReturnAGeneric(() => new
22             {
23                 Time = DateTime.Now,
24                 Name = "hackpig"
25             });
26             //下麵的代碼是非法的, 這是因為匿名類型的實例是不可變的,它沒有set
27             //obj.Name = "lxy1";
28             //obj.Time = DateTime.Now;
29             ObjectDumper.Write(obj);
30 
31         }
32 
33         public static TResult ReturnAGeneric<TResult>(Func<TResult> creator)
34         {
35             return creator();
36         }

匿名類型的好處是無須特地編寫專門的類型來存放這些臨時性數據，可以大大加快程式的編寫速度．

匿名類型有一些限制，如下：

  • 在定義匿名類型的方法外想操作匿名類型，只有依靠反射．
  • 匿名類型只適合存放臨時的數據，不能做為方法返回類型．(泛型返回值的方法中除外)
  • 匿名類型一旦創建了實例，那麼這個實例的值就固定不可變的，也就是不允許再set了．之所以這樣限制，就是要為函數式編程基於值的編程風格服務，避免不必要的副作用．另外在PLINQ中，這個特性至關重要，永遠不會改變的對象大大降低了程式設計中對併發處理的難度．

 

這本書前兩章的內容到此就結束了，筆者感覺講解得還是蠻精彩的．

下麵放上練習的源代碼，這些代碼，有些已經不同於源書代碼，是在理解的基礎上改編的．

 

本文源代碼

 

原創文章,出自"博客園, 豬悟能'S博客" : http://www.cnblogs.com/hackpig/

 


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