C#开发-集合使用和技巧（四）集合中常用的查询方法

本篇介绍集合的各种查询方法和使用

主要介绍条件查询Where，单个对象查询First/FirstOrDefault、功能查询All、Any、Count等

测试数据准备：

定义 一个Device 类，包括设备ID，名称，类型和测试结果，然后初始化添加4条数据

     /// <summary>/// 设备类/// </summary>class Device{/// <summary>/// Id/// </summary>public int Id { get; set; }/// <summary>/// 设备类型/// </summary>public string Type { get; set; }/// <summary>/// 名称/// </summary>public string Name { get; set; }/// <summary>/// 测试结果/// </summary>public int Result { get; set; }}//初始化数据List<Device> list = new List<Device>();list.Add(new Device() { Id = 101, Name = "1号设备", Type = "生产设备", Result = 99 });list.Add(new Device() { Id = 102, Name = "2号设备", Type = "生产设备", Result = 60 });list.Add(new Device() { Id = 103, Name = "3号设备", Type = "测试设备", Result = 98 });list.Add(new Device() { Id = 104, Name = "4号设备", Type = "测试设备", Result = 70 });list.Add(new Device() { Id = 201, Name = "5号生产设备", Type = "生产设备", Result = 100 });list.Add(new Device() { Id = 202, Name = "6号测试设备", Type = "测试设备", Result = 89 });list.Add(new Device() { Id = 203, Name = "7号测试设备", Type = "测试设备", Result = 98 });list.Add(new Device() { Id = 204, Name = "8号测试设备", Type = "测试设备", Result = 95 });

当然，让我详细介绍一下这些常用的 LINQ 查询方法：

查询方法详解

Where条件查询

定义和注释：

// 摘要:
//     根据条件过滤序列中的值。
//
// 参数:
//   source:
//     要过滤的 IEnumerable`1 类型的序列。
//
//   predicate:
//     测试每个元素是否满足条件的函数。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     包含输入序列中满足条件的元素的 IEnumerable`1。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 或 predicate 为 null。
public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate);// 摘要:
//     基于条件过滤序列中的值。每个元素的索引在谓词函数的逻辑中被使用。
//
// 参数:
//   source:
//     要过滤的 IEnumerable`1 类型的序列。
//
//   predicate:
//     测试源元素是否满足条件的函数；函数的第二个参数代表源元素的索引。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     包含来自输入序列中满足条件的元素的 IEnumerable`1。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 或 predicate 为 null。
public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, int, bool> predicate);

功能

用于过滤集合中的元素，返回一个新的集合，其中包含满足指定条件的所有元素。

详细说明：

该方法适用于所有继承于IEnumerable<TSource>的集合，传入参数为一个Func<TSource, bool> predicate委托，可以是一个参数为TSource类型，返回值为bool的方法或者Lambda表达式；方法返回一个新的IEnumerable<TSource>的集合。

应用实例

查找所有设备类型为“生产设备”的对象

  //Lambdavar productionDevices = list.Where(device => device.Type == "生产设备");//方法var productionDevices2 = list.Where(ProductDevice);bool ProductDevice(Device device)
{return device.Type == "生产设备";
}

结果测试：

将结果打印出来，可以看到上面两种方法效果一致，后续不一一演示两种方法，以Lambda的形式为主。

运行结果：

查询所有测试结果大于90的设备

  var device90s = list.Where(device => device.Result >= 90);

多条件查询：类型为生产设备同时测试结果大于90的设备

var pro90Devices = list.Where(x => x.Type == "生产设备" && x.Result >= 90);

First/FirstOrDefault

功能：

返回集合中的第一个元素，如果集合为空，First 方法会抛出异常，而 FirstOrDefault 会返回该类型的默认值。

示例：

查找id为xxx的设备

  var dev1 = list.First(x => x.Id == 101);var dev2 = list.FirstOrDefault(x => x.Id == 101);Console.WriteLine("\n单设备查找:");Console.WriteLine($"ID: {dev1.Id}, 名称: {dev1.Name}, 结果: {dev1.Result}");Console.WriteLine($"ID: {dev2.Id}, 名称: {dev2.Name}, 结果: {dev2.Result}");

查询id大于200的设备

  var dev1 = list.First(x => x.Id > 200);

此时有多个满足的设备，但是他只会返回第一个

方法区别：

First 方法会抛出异常，而 FirstOrDefault 会返回该类型的默认值。

示例：查找一个不存在的设备

var dev2 = list.FirstOrDefault(x => x.Id == 0);
var dev1 = list.First(x => x.Id == 0);

可以看到使用FirstOrDefault 返回了一个null，也就是这个类型的默认值，而使用First 直接报错了，这个就根据自己需要去使用不同方法

定义和注释：

// 摘要:
//     返回序列中的第一个元素。
//
// 参数:
//   source:
//     要从中返回第一个元素的 IEnumerable`1 序列。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     序列中的第一个元素。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 为 null。
//
//   T:System.InvalidOperationException:
//     序列为空。
public static TSource First<TSource>(this IEnumerable<TSource> source);// 摘要:
//     返回序列中满足指定条件的第一个元素。
//
// 参数:
//   source:
//     要从中返回元素的 IEnumerable`1 序列。
//
//   predicate:
//     测试每个元素是否满足条件的函数。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     序列中通过指定谓词函数测试的第一个元素。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 或 predicate 为 null。
//
//   T:System.InvalidOperationException:
//     没有元素满足谓词条件。 - 或 - 序列为空。
public static TSource First<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate);// 摘要:
//     返回序列中的第一个元素，如果序列不包含元素，则返回默认值。
//
// 参数:
//   source:
//     要从中返回第一个元素的 IEnumerable`1 序列。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     如果序列为空，则返回 default(TSource)；否则，返回序列中的第一个元素。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 为 null。
public static TSource? FirstOrDefault<TSource>(this IEnumerable<TSource> source);// 摘要:
//     返回序列中的第一个元素，如果序列不包含元素，则返回默认值。
//
// 参数:
//   source:
//     要从中返回第一个元素的 IEnumerable`1 序列。
//
//   defaultValue:
//     序列为空时返回的默认值。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     如果序列为空，则返回 defaultValue；否则，返回序列中的第一个元素。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 为 null。
public static TSource FirstOrDefault<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, TSource defaultValue);// 摘要:
//     返回序列中满足条件的第一个元素或默认值，如果没有这样的元素则返回默认值。
//
// 参数:
//   source:
//     要从中返回元素的 IEnumerable`1 序列。
//
//   predicate:
//     测验每个元素是否满足条件的函数。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     如果序列为空或没有任何元素通过谓词测试，则返回 default(TSource)；否则，返回序列中通过谓词测试的第一个元素。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 或 predicate 为 null。
public static TSource? FirstOrDefault<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate);// 摘要:
//     返回序列中满足条件的第一个元素或默认值，如果没有这样的元素则返回默认值。
//
// 参数:
//   source:
//     要从中返回元素的 IEnumerable`1 序列。
//
//   predicate:
//     测验每个元素是否满足条件的函数。
//
//   defaultValue:
//     如果序列为空时返回的默认值。
//
// 类型参数:
//   TSource:
//     序列中元素的类型。
//
// 返回结果:
//     如果序列为空或没有任何元素通过谓词测试，则返回 defaultValue；否则，返回序列中通过谓词测试的第一个元素。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentNullException:
//     source 或 predicate 为 null。
public static TSource FirstOrDefault<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate, TSource defaultValue);

All

功能：

检查集合中的所有元素是否都满足指定条件。

示例：

查询是否所有设备都达标（测试结果大于90）

 var result = list.All(x => x.Result > 90);

Any

功能：

检查集合中是否至少有一个元素满足指定条件。

示例：

查询是否有大于等于一个设备都达标（测试结果大于90）

var result2 = list.Any(x => x.Result > 90);

Count

功能：

返回满足指定条件的元素数量。

示例：

获集合数量

不加任何参数就是返回集合中对象的数量

 var count = list.Count();

获取生产设备的数量

var count2 = list.Count(device => device.Type == "生产设备");

总结

看了上面这些示例，可以发现，有些查询条件都是类似的，不同方法，用法都是一样的，属于一个类似if中的判断表达式，作为Lambda表达式主体，就可以达到效果，不同的方法就是查询的结果和功能不同。

完整示例

这些方法在处理集合时非常有用，特别是当你需要对集合进行条件筛选、查找单个元素或者统计信息时。

下面是使用这些方法的完整示例：

 internal class Program{static void Main(string[] args){Console.WriteLine("Hello, World!");List<Device> list = new List<Device>();list.Add(new Device(){Id = 101,Name = "1号设备",Type = "生产设备",Result = 99});list.Add(new Device(){Id = 102,Name = "2号设备",Type = "生产设备",Result = 60});list.Add(new Device(){Id = 103,Name = "3号设备",Type = "测试设备",Result = 98});list.Add(new Device(){Id = 104,Name = "4号设备",Type = "测试设备",Result = 70});list.Add(new Device(){Id = 201,Name = "5号生产设备",Type = "生产设备",Result = 100});list.Add(new Device(){Id = 202,Name = "6号测试设备",Type = "测试设备",Result = 89});list.Add(new Device(){Id = 203,Name = "7号测试设备",Type = "测试设备",Result = 98});list.Add(new Device(){Id = 204,Name = "8号测试设备",Type = "测试设备",Result = 95});// 使用LINQ查询方法// 1. 选择所有设备名称var deviceNames = list.Select(device => device.Name);// 输出结果Console.WriteLine("\n所有设备名称:");foreach (var name in deviceNames){Console.WriteLine(name);}// 过滤生产设备var productionDevices = list.Where(device => device.Type == "生产设备");var productionDevices2 = list.Where(ProductDevice);Console.WriteLine("\n生产设备:");foreach (var device in productionDevices){Console.WriteLine($"ID: {device.Id}, 名称: {device.Name}, 结果: {device.Result}");}Console.WriteLine("\n生产设备:");foreach (var device in productionDevices2){Console.WriteLine($"ID: {device.Id}, 名称: {device.Name}, 结果: {device.Result}");}//Wherevar device90s = list.Where(device => device.Result >= 90);Console.WriteLine("\n生产合格设备:");foreach (var device in device90s){Console.WriteLine($"ID: {device.Id}, 名称: {device.Name}, 结果: {device.Result}");}var pro90Devices = list.Where(x => x.Type == "生产设备" && x.Result >= 90);//First/FirstOrDefaultvar dev1 = list.First(x => x.Id == 101);var dev2 = list.FirstOrDefault(x => x.Id == 101);//var dev1 = list.First(x => x.Id == 0);  //报错//var dev2 = list.FirstOrDefault(x => x.Id == 0);//var dev1 = list.First(x => x.Id > 200);//var dev2 = list.FirstOrDefault(x => x.Id > 200);Console.WriteLine("\n单设备查找:");Console.WriteLine($"ID: {dev1.Id}, 名称: {dev1.Name}, 结果: {dev1.Result}");Console.WriteLine($"ID: {dev2.Id}, 名称: {dev2.Name}, 结果: {dev2.Result}");Console.WriteLine("\n All方法测试");var result = list.All(x => x.Result > 90);Console.WriteLine($"result: {result}");Console.WriteLine("\n Any方法测试");var result2 = list.Any(x => x.Result > 90);Console.WriteLine($"result: {result2}");Console.WriteLine("\nCount方法示例");var count = list.Count();var count2 = list.Count(device => device.Type == "生产设备");Console.WriteLine($"count: {count}");Console.WriteLine($"count2: {count2}");}static bool ProductDevice(Device device){return device.Type == "生产设备";}}/// <summary>/// 设备类/// </summary>class Device{/// <summary>/// Id/// </summary>public int Id { get; set; }/// <summary>/// 设备类型/// </summary>public string Type { get; set; }/// <summary>/// 名称/// </summary>public string Name { get; set; }/// <summary>/// 测试结果/// </summary>public int Result { get; set; }}