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一些概念的随笔(转)
delegate Boolean moreOrlessDelgate(int item); class Program { static void Main(string[] args) { var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8 }; var d1 = new moreOrlessDelgate(More); Print(arr, d1); Console.WriteLine("OK"); var d2 = new moreOrlessDelgate(Less); Print(arr, d2); Console.WriteLine("OK"); Console.ReadKey(); } static void Print(List<int> arr,moreOrlessDelgate dl) { foreach (var item in arr) { if (dl(item)) { Console.WriteLine(item); } } } static bool More(int item) { if (item > 3) { return true; } return false; } static bool Less(int item) { if (item < 3) { return true; } return false; } }
简单的委托代码
这段代码中
<1>首先定义了一个委托类型
delegate Boolean moreOrlessDelgate(int item);
你看到了,委托和类是一个级别的,确实是这样:委托是一种类型
和class标志的类型不一样,这种类型代表某一类方法。
这一句代码的意思是:moreOrlessDelgate这个类型代表返回值为布尔类型,输入参数为整形的方法
<2>有类型就会有类型的实例
var d1 = new moreOrlessDelgate(More);
var d2 = new moreOrlessDelgate(Less);
这两句就是创建moreOrlessDelgate类型实例的代码,
它们的输入参数是两个方法
<3>有了类型的实例,就会有操作实例的代码
Print(arr, d1);
Print(arr, d2);
我们把前面两个实例传递给了Print方法
这个方法的第二个参数就是moreOrlessDelgate类型的
在Print方法内用如下代码,调用委托类型实例所指向的方法
dl(item)
简单的泛型
var intList = new List<int>() { 1,2,3}; intList.Add(4); intList.Insert(0, 5); foreach (var item in intList) { Console.WriteLine(item); } Console.ReadKey();
如果这里使用Hashtable、Queue或者Stack等非泛型的容器
就会导致装箱操作,损耗性能。因为这些容器只能存储Object类型的数据
List<T>、Dictionary<TKey, TValue>等泛型类型都是.net类库定义好并提供给我们使用的
但在实际开发中,我们也经常需要定义自己的泛型类型
public static class SomethingFactory<T> { public static T InitInstance(T inObj) { if (false)//你的判断条件 { //do what you want... return inObj; } return default(T); } }
var a1 = SomethingFactory<int>.InitInstance(12); Console.WriteLine(a1); Console.ReadKey();
这就是一个自定义的静态泛型类型,
此类型中的静态方法InitInstance对传入的参数做了一个判断
如果条件成立,则对传入参数进行操作之后并把它返回
如果条件不成立,则返回一个空值
注意:
[1]
传入参数必须为指定的类型,
因为我们在使用这个泛型类型的时候,已经规定好它能接收什么类型的参数
但在设计这个泛型的时候,我们并不知道使用者将传递什么类型的参数进来
[2]
如果你想返回T类型的空值,那么请用default(T)这种形式
因为你不知道T是值类型还是引用类型,所以别擅自用null
泛型约束
很多时候我们不希望使用者太过自由
我们希望他们在使用我们设计的泛型类型时
不要很随意的传入任何类型
对于泛型类型的设计者来说,要求使用者传入指定的类型是很有必要的
因为我们只有知道他传入了什么东西,才方便对这个东西做操作
让我们来给上面设计的泛型类型加一个泛型约束
public static class SomethingFactory<T> where T:MyObj
使用SomethingFactory的时候就只能传入MyObj类型或MyObj的派生类型啦
注意:
还可以写成这样
where T:MyObj,new()
来约束传入的类型必须有一个构造函数。
泛型的好处
<1>算法的重用
想想看:list类型的排序算法,对所有类型的list集合都是有用的
<2>类型安全
<3>提升性能
没有类型转化了,一方面保证类型安全,另一方面保证性能提升
<4>可读性更好
泛型委托
Predicate泛型委托
把上面例子中d1和d2赋值的两行代码改为如下:
//var d1 = new moreOrlessDelgate(More); var d1 = new Predicate<int>(More);
//var d2 = new moreOrlessDelgate(Less); var d2 = new Predicate<int>(Less);
把Print方法的方法签名改为如下:
//static void Print(List<int> arr, moreOrlessDelgate<int> dl) static void Print(List<int> arr, Predicate<int> dl)
然后再运行方法,控制台输出的结果和原来的结果是一模一样的。
那么Predicate到底是什么呢?
来看看他的定义:
// 摘要: // 表示定义一组条件并确定指定对象是否符合这些条件的方法。 // // 参数: // obj: // 要按照由此委托表示的方法中定义的条件进行比较的对象。 // // 类型参数: // T: // 要比较的对象的类型。 // // 返回结果: // 如果 obj 符合由此委托表示的方法中定义的条件,则为 true;否则为 false。 public delegate bool Predicate<in T>(T obj);
看到这个定义,我们大致明白了。
.net为我们定义了一个委托,
这个委托表示的方法需要传入一个T类型的参数,并且需要返回一个bool类型的返回值
有了它,我们就不用再定义moreOrlessDelgate委托了,
而且,我们定义的moreOrlessDelgate只能搞int类型的参数,
Predicate却不一样,它可以搞任意类型的参数
但它规定的还是太死了,它必须有一个返回值,而且必须是布尔类型的,同时,它必须有一个输入参数
除了Predicate泛型委托,.net还为我们定义了Action和Func两个泛型委托
Action泛型委托
Action泛型委托限制的就不那么死了,
他代表了一类方法:
可以有0个到16个输入参数,
输入参数的类型是不确定的,
但不能有返回值,
来看个例子:
var d3 = new Action(noParamNoReturnAction); var d4 = new Action<int, string>(twoParamNoReturnAction);
注意:尖括号中int和string为方法的输入参数
static void noParamNoReturnAction() { //do what you want } static void twoParamNoReturnAction(int a, string b) { //do what you want }
Func泛型委托
为了弥补Action泛型委托,不能返回值的不足
.net提供了Func泛型委托,
相同的是它也是最多0到16个输入参数,参数类型由使用者确定
不同的是它规定要有一个返回值,返回值的类型也由使用者确定
如下示例:
var d5 = new Func<int, string>(oneParamOneReturnFunc);
注意:string类型(最后一个泛型类型)是方法的返回值类
static string oneParamOneReturnFunc(int a) { //do what you want return string.Empty; }
匿名方法
为了得到序列中较大的值我们定义了一个More方法
var d1 = new Predicate<int>(More);
然而这个方法,没有太多逻辑(实际编程过程中,如果逻辑较多,确实应该独立一个方法出来)那么能不能把More方法中的逻辑,直接写出来呢?C#2.0之后就可以了,请看下面的代码:
(2)使用
var arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 }; //var d1 = new moreOrlessDelgate(More); //var d1 = new Predicate<int>(More); var d1 = new Predicate<int>(delegate(int item) {
//可以访问当前上下文中的变量
Console.WriteLine(arr.Count);
if (item > 3)
{ return true; } return false; }); Print(arr, d1); Console.WriteLine("OK");
我们传递了一个代码块给Predicate的构造函数其实这个代码块就是More函数的逻辑
(3)好处
<1>代码可读性更好
<2>可以访问当前上下文中的变量这个用处非常大,如果我们仍旧用原来的More函数想要访问arr变量,势必要把arr写成类级别的私有变量了用匿名函数的话,就不用这么做了。
Lambda表达式
List<int> arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 }; arr.ForEach(new Action<int>(delegate(int a) { Console.WriteLine(a); })); arr.ForEach(new Action<int>(a => Console.WriteLine(a)));
匿名方法的代码如下:
delegate(int a) { Console.WriteLine(a); }
使用lambda表达式的代码如下:
a => Console.WriteLine(a)
这里解释一下这个lambda表达式
<1>
a是输入参数,编译器可以自动推断出它是什么类型的,
如果没有输入参数,可以写成这样:
() => Console.WriteLine("ddd")
<2>
=>是lambda操作符
<3>
Console.WriteLine(a)是要执行的语句。
如果是多条语句的话,可以用{}包起来。
如果需要返回值的话,可以直接写return语句
扩展方法
如果想给一个类型增加行为,一定要通过继承的方式实现吗?
来看看这段代码:
public static void PrintString(this String val) { Console.WriteLine(val); }
消费这段代码的代码如下:
var a = "aaa"; a.PrintString(); Console.ReadKey();
我想你看到扩展方法的威力了。
本来string类型没有PrintString方法
(1)先决条件
<1>扩展方法必须在一个非嵌套、非泛型的静态类中定义
<2>扩展方法必须是一个静态方法
<3>扩展方法至少要有一个参数
<4>第一个参数必须附加this关键字作为前缀
<5>第一个参数不能有其他修饰符(比如ref或者out)
<6>第一个参数不能是指针类型
(2)注意事项
<1>跟前面提到的几个特性一样,扩展方法只会增加编译器的工作,不会影响性能(用继承的方式为一个类型增加特性反而会影响性能)
<2>如果原来的类中有一个方法,跟你的扩展方法一样(至少用起来是一样),那么你的扩展方法奖不会被调用,编译器也不会提示你
<3>扩展方法太强大了,会影响架构、模式、可读性等等等等....
迭代器
我们每次针对集合类型编写foreach代码块,都是在使用迭代器
这些集合类型都实现了IEnumerable接口
都有一个GetEnumerator方法
但对于数组类型就不是这样
编译器把针对数组类型的foreach代码块
替换成了for代码块。
来看看List的类型签名:
public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable
IEnumerable接口,只定义了一个方法就是:
IEnumerator<T> GetEnumerator();
(2)迭代器的优点:
假设我们需要遍历一个庞大的集合
只要集合中的某一个元素满足条件
就完成了任务
你认为需要把这个庞大的集合全部加载到内存中来吗?
当然不用(C#3.0之后就不用了)!
来看看这段代码:
static IEnumerable<int> GetIterator() { Console.WriteLine("迭代器返回了1"); yield return 1; Console.WriteLine("迭代器返回了2"); yield return 2; Console.WriteLine("迭代器返回了3"); yield return 3; }
消费这个函数的代码如下:
foreach (var i in GetIterator()) { if (i == 2) { break; } Console.WriteLine(i); } Console.ReadKey();
输出结果为:
迭代器返回了1 1 迭代器返回了2
大家可以看到:
当迭代器返回2之后,foreach就退出了
并没有输出“迭代器返回了3”
也就是说下面的工作没有做。
(3)yield 关键字
MSDN中的解释如下:
在迭代器块中用于向枚举数对象提供值或发出迭代结束信号。
也就是说,我们可以在生成迭代器的时候,来确定什么时候终结迭代逻辑
上面的代码可以改成如下形式:
static IEnumerable<int> GetIterator() { Console.WriteLine("迭代器返回了1"); yield return 1; Console.WriteLine("迭代器返回了2"); yield break; Console.WriteLine("迭代器返回了3"); yield return 3; }
(4)注意事项
<1>做foreach循环时多考虑线程安全性
在foreach时不要试图对被遍历的集合进行remove和add等操作
任何集合,即使被标记为线程安全的,在foreach的时候,增加项和移除项的操作都会导致异常
(我在这里犯过错)
<2>IEnumerable接口是LINQ特性的核心接口
只有实现了IEnumerable接口的集合
才能执行相关的LINQ操作,比如select,where等
这些操作,我们接下来会讲到。
LINQ
1.查询操作符
(1)源起
.net的设计者在类库中定义了一系列的扩展方法
来方便用户操作集合对象
这些扩展方法构成了LINQ的查询操作符
(2)使用
这一系列的扩展方法,比如:
Where,Max,Select,Sum,Any,Average,All,Concat等
都是针对IEnumerable的对象进行扩展的
也就是说,只要实现了IEnumerable接口,就可以使用这些扩展方法
来看看这段代码:
List<int> arr = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 }; var result = arr.Where(a => { return a > 3; }).Sum(); Console.WriteLine(result); Console.ReadKey();
这段代码中,用到了两个扩展方法。
<1>
Where扩展方法,需要传入一个Func<int,bool>类型的泛型委托
这个泛型委托,需要一个int类型的输入参数和一个布尔类型的返回值
我们直接把a => { return a > 3; }这个lambda表达式传递给了Where方法
a就是int类型的输入参数,返回a是否大于3的结果。
<2>
Sum扩展方法计算了Where扩展方法返回的集合的和。
(3)好处
上面的代码中
arr.Where(a => { return a > 3; }).Sum();
这一句完全可以写成如下代码:
(from v in arr where v > 3 select v).Sum();
而且两句代码的执行细节是完全一样的
大家可以看到,第二句代码更符合语义,更容易读懂
第二句代码中的where,就是我们要说的查询操作符。
(4)标准查询操作符说明
<1>过滤
Where
用法:arr.Where(a => { return a > 3; })
说明:找到集合中满足指定条件的元素
OfType
用法:arr.OfType<int>()
说明:根据指定类型,筛选集合中的元素
<2>投影
Select
用法:arr.Select<int, string>(a => a.ToString());
说明:将集合中的每个元素投影的新集合中。上例中:新集合是一个IEnumerable<String>的集合
SelectMany
用法:arr.SelectMany<int, string>(a => { return new List<string>() { "a", a.ToString() }; });
说明:将序列的每个元素投影到一个序列中,最终把所有的序列合并
<3>还有很多查询操作符,请翻MSDN,以后有时间我将另起一篇文章把这些操作符写全。
2.查询表达式
(1)源起
上面我们已经提到,使用查询操作符表示的扩张方法来操作集合
虽然已经很方便了,但在可读性和代码的语义来考虑,仍有不足
于是就产生了查询表达式的写法。
虽然这很像SQL语句,但他们却有着本质的不同。
(2)用法
from v in arr where v > 3 select v
这就是一个非常简单的查询表达式
(3)说明:
先看一段伪代码:
from [type] id in source [join [type] id in source on expr equals expr [into subGroup]] [from [type] id in source | let id = expr | where condition] [orderby ordering,ordering,ordering...] select expr | group expr by key [into id query]
<1>第一行的解释:
type是可选的,
id是集合中的一项,
source是一个集合,
如果集合中的类型与type指定的类型不同则导致强制转化
<2>第二行的解释:
一个查询表达式中可以有0个或多个join子句,
这里的source可以不等于第一句中的source
expr可以是一个表达式
[into subGroup] subGroup是一个中间变量,
它继承自IGrouping,代表一个分组,也就是说“一对多”里的“多”
可以通过这个变量得到这一组包含的对象个数,以及这一组对象的键
比如:
from c in db.Customers join o in db.Orders on c.CustomerID equals o.CustomerID into orders select new { c.ContactName, OrderCount = orders.Count() };
<3>第三行的解释:
一个查询表达式中可以有1个或多个from子句
一个查询表达式中可以有0个或多个let子句,let子句可以创建一个临时变量
比如:
from u in users let number = Int32.Parse(u.Username.Substring(u.Username.Length - 1)) where u.ID < 9 && number % 2 == 0 select u
一个查询表达式中可以有0个或多个where子句,where子句可以指定查询条件
<4>第四行的解释:
一个查询表达式可以有0个或多个排序方式
每个排序方式以逗号分割
<5>第五行的解释:
一个查询表达式必须以select或者group by结束
select后跟要检索的内容
group by 是对检索的内容进行分组
比如:
from p in db.Products group p by p.CategoryID into g select new { g.Key, NumProducts = g.Count()};
<6>第六行的解释:
最后一个into子句起到的作用是
将前面语句的结果作为后面语句操作的数据源
比如:
from p in db.Employees select new { LastName = p.LastName, TitleOfCourtesy = p.TitleOfCourtesy } into EmployeesList orderby EmployeesList.TitleOfCourtesy ascending select EmployeesList;
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