LINQ（语言集成查询）

官方文档：Language Integrated Query (LINQ) – C# | Microsoft Learn LINQ全称：Language‑Integrated Query，中文：语言集成查询。 .NET版本：C#3.0 / .NET 3.5 开始内置，无需额外安装。需要命名空间 using System.Linq;，新版.NET支持隐式全局using，老版本需要手动添加。

传统方式查询数据需要写字符串形式SQL，编译不做类型检查、没有智能提示；不同数据源（数据库、XML、数组）要学不同查询语法。LINQ把查询变成C#语言一等语法构造，数组、List、XML、数据库可以使用一套查询写法。

LINQ主要分支

LINQ to Objects：操作内存集合（数组、List、IEnumerable）
LINQ to XML：操作XML文档（需要引用System.Xml.Linq）
LINQ to DataSet：操作DataSet数据集
LINQ to SQL：操作SQL Server数据库（老技术）
LINQ to Entity（EF / EF Core）：ORM框架，把LINQ翻译为SQL访问数据库

LINQ中把可迭代的对象集合叫做序列(sequence)，绝大多数序列实现IEnumerable<T>接口；针对数据库远程查询则是IQueryable<T>，会生成表达式树，延迟翻译成SQL执行。

延迟执行（重要）：定义LINQ查询表达式的时候不会执行查询；只有遍历（foreach）、调用FirstOrDefault()、Count()这类方法时才真正执行查询。

示例1：数组查询（LINQ to Objects）

需求：字符串数组，筛选以.cn结尾的域名

using System;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string[] siteNames = { "www.foxdevelop.cn", "www.foxdevelop.com", "www.foxdevelop.net", "www.baidu.cn" };

        // LINQ查询语法：定义查询，此时不执行
        var realSite =
            from s in siteNames        // from：遍历数据源，每个元素放入变量s
            where s.EndsWith(".cn")    // where：过滤条件
            select s;                  // select：输出结果

        // FirstOrDefault() 获取第一条，没有返回null；First()没有数据直接抛异常
        Console.WriteLine(realSite.FirstOrDefault());
        // LastOrDefault() 获取最后一条匹配
        Console.WriteLine(realSite.LastOrDefault());

        // foreach触发查询执行，遍历全部结果
        foreach (var item in realSite)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
        Console.ReadKey();
    }
}
Code language: JavaScript (javascript)

输出：

www.foxdevelop.com
www.baidu.cn
www.foxdevelop.com
www.baidu.cn
Code language: CSS (css)

语法理解（类比SQL）

from s in siteNames   // FROM siteNames 把每一个元素给到s变量
where s.EndsWith(".cn") // WHERE 条件过滤
select s;               // SELECT 返回结果
Code language: JavaScript (javascript)

提示：

First()：取第一条，无数据抛异常

FirstOrDefault()：取第一条，无数据返回默认值（引用类型返回null）

Last() / LastOrDefault()同理取最后一条

LINQ有两套写法：查询语法（from‑where‑select） 和方法语法（链式调用Where()/Select()），编译器会把查询语法编译成标准查询方法调用，两者语义、性能完全等价。

等价方法语法写法：

var realSite = siteNames.Where(s => s.EndsWith(".cn"));
Code language: JavaScript (javascript)

示例2：LINQ to XML 查询XML文档

需要引入程序集：System.Xml.Linq，命名空间：using System.Xml.Linq;

using System;
using System.Linq;
using System.Xml.Linq;

namespace ConsoleDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 构造XML字符串解析为XElement对象
            XElement books = XElement.Parse(@"
<books>
    <book>
        <title>C#入门</title>
        <price>12.34</price>
    </book>
    <book>
        <title>Python教程</title>
        <price>3.5</price>
    </book>
</books>");

            // 查询：取出价格小于10元的书籍标题
            var titles =
                from book in books.Elements("book")
                where (double)book.Element("price") < 10.0
                select book.Element("title");

            foreach (var item in titles)
            {
                Console.WriteLine(item.Value);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}
Code language: HTML, XML (xml)

输出：

Python教程

关键API

XElement.Parse()：将XML文本解析成内存XML对象
.Elements("book")：获取子节点
.Element("price")：获取第一个匹配子节点
.Value：读取节点文本值

本地查询 vs 远程数据库查询（IEnumerable 与 IQueryable）

IEnumerable<T>（LINQ to Objects）：内存集合，查询编译为委托，所有过滤、逻辑全部在本地内存执行。数组、List返回的序列属于这个。
IQueryable<T>（EF Core、LINQ To SQL）：针对远程数据源，编译器编译为表达式树；EF Core解析表达式树翻译成SQL语句交给数据库执行，减少内存开销。

简单IQueryable provider只支持少量查询；EF Core属于复杂Provider，可以把完整LINQ翻译成SQL，同时做类型映射。

LINQ可以做的事

筛选 where
排序 orderby
投影 select（转换输出字段、类型）
分组 group by
聚合：Count()、Max()、Sum()（这类没有查询子句，只能调用方法语法）
集合转换、类型转换

LINQ不只是查询，也可以做数据转换，例如字符串数组转数字集合，排序输出。

总结

查询变量只是保存查询逻辑，延迟执行，多次foreach会重复执行查询。
First() / Last() 在无数据时报错；优先用xxxOrDefault()更安全。
LINQ to XML需要手动引用System.Xml.Linq。
查询语法和链式方法语法可以混合使用，没有性能差异。
操作数据库尽量使用IQueryable<T>，让过滤逻辑交给数据库执行，不要把全部数据拉到内存再过滤。

01-第一个Linq例子和理解结构化查询