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发表更新编程 / C#进阶5 分钟读完 (大约812个字)

1 泛型概述

在 C# 中，泛型是一个强大的特性，允许你在定义类、接口、方法时，使用类型参数来提高代码的灵活性和可重用性。泛型的引入使得我们可以编写类型安全的代码，同时避免类型转换带来的性能损失和潜在的运行时错误。

为什么使用泛型？

使用泛型的主要优势在于：

  1. 类型安全：泛型能够确保类型安全，在编译时检查类型，提高了代码的安全性。
  2. 性能优化：通过消除装箱和拆箱操作，提升了性能，特别是在使用值类型时。
  3. 代码重用：泛型可以让你编写更加通用的代码，而无需为每种数据类型编写重复的代码。

泛型类

一个基本的泛型类示例如下：

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public class GenericList<T>
{
    private T[] items;
    private int count;

    public GenericList(int size)
    {
        items = new T[size];
        count = 0;
    }

    public void Add(T item)
    {
        if (count < items.Length)
        {
            items[count++] = item;
        }
    }

    public T Get(int index)
    {
        if (index < count)
        {
            return items[index];
        }
        throw new IndexOutOfRangeException();
    }
}

在这个例子中，GenericList<T> 是一个泛型类，其中 T 可以被任何类型所替代。你可以这样使用这个泛型类：

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GenericList<int> intList = new GenericList<int>(10);
intList.Add(1);
intList.Add(2);
intList.Add(3);
Console.WriteLine(intList.Get(0)); // 输出 1

GenericList<string> stringList = new GenericList<string>(10);
stringList.Add("Hello");
stringList.Add("World");
Console.WriteLine(stringList.Get(1)); // 输出 World

泛型方法

除了泛型类外，C# 也支持泛型方法。你可以在方法中定义一个或多个类型参数。

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public static T Max<T>(T x, T y) where T : IComparable
{
    return x.CompareTo(y) > 0 ? x : y;
}

在这个例子中，Max 方法接受两个相同类型的参数并返回较大的一个。你可以这样使用它：

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int maxInt = Max(5, 10); // 输出 10
string maxString = Max("apple", "banana"); // 输出 banana

泛型接口

C# 还允许定义泛型接口。泛型接口与泛型类类似，在接口中定义类型参数。

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public interface IRepository<T>
{
    void Add(T item);
    T Get(int id);
}

实现泛型接口的类如下：

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public class Repository<T> : IRepository<T>
{
    private List<T> items = new List<T>();

    public void Add(T item)
    {
        items.Add(item);
    }

    public T Get(int id)
    {
        return items[id];
    }
}

使用 Repository 泛型类的方式如下：

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IRepository<string> repo = new Repository<string>();
repo.Add("Item1");
repo.Add("Item2");
Console.WriteLine(repo.Get(0)); // 输出 Item1

约束

泛型的一个重要特性是可以为类型参数设置约束，以指定使用泛型类型时满足的条件。

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public class GenericClass<T> where T : IDisposable
{
    public void Dispose(T item)
    {
        item.Dispose();
    }
}

在这个例子中，GenericClass<T> 的类型参数 T 被约束为实现 IDisposable 接口的类型，这样你就可以安全地调用 Dispose 方法。

总结

泛型大大增强了 C# 的类型系统，使得开发者能够编写更加安全、高效和可重用的代码。通过理解和应用泛型特性，我们可以在构建复杂应用程序时避免许多常见的错误和性能瓶颈。

在下一篇文章中，我们将深入探讨 C# 的动态类型特性，这也是一种实现灵活性的强大工具。欢迎继续关注！

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2 动态类型概述

在上一篇中，我们详细探讨了C#中的泛型，它们如何在类型安全的同时提供灵活性。在这篇文章中，我们将转向C#的另一项进阶特性——动态类型。动态类型为我们提供了更多的灵活性，使得我们可以在运行时决定类型。接下来，我们将通过实例深入了解动态类型的特性与应用。

什么是动态类型？

在C#中，使用dynamic关键字声明的变量的类型在编译时未知，而是在运行时确定。这意味着你可以将任何类型的值赋给一个dynamic变量，并在运行时调用其成员（方法、属性等），而不需要事先知道它的具体类型。

以下是一个简单的例子，演示如何使用dynamic类型：

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dynamic dynamicVar = "Hello, World!";
Console.WriteLine(dynamicVar);  // 输出: Hello, World!

dynamicVar = 42;  // 重新赋值
Console.WriteLine(dynamicVar);  // 输出: 42

dynamicVar = new List<int> { 1, 2, 3 };
dynamicVar.Add(4);  // 添加到列表
Console.WriteLine(string.Join(", ", dynamicVar));  // 输出: 1, 2, 3, 4

如上所示，dynamicVar可以容纳不同类型的值，而不需要在声明时指定类型。

动态类型的优势

动态类型的使用场景在于那些类型在编译时不确定的情况，例如：

  1. 与动态语言交互：使用动态类型可以与Python、JavaScript等动态语言编写的库无缝对接。
  2. 反射：可以在运行时加载类型并调用其方法，简化了代码却不牺牲灵活性。
  3. 减少冗长的类型转换：在某些情况下，动态类型可以让代码更简洁，尤其是在需要频繁进行类型转换的场景中。

动态类型的注意事项

尽管动态类型很灵活，但在使用时也要谨慎。因为dynamic类型的安全性在编译时并未被检查，如果你在使用时调用了不存在的成员，程序将在运行时抛出RuntimeBinderException。下面是一个示例：

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dynamic dynamicVar = "Hello";
Console.WriteLine(dynamicVar.Length); // 输出: 5

Console.WriteLine(dynamicVar.NonExistentMethod()); // 运行时异常，未找到方法

因此，在使用动态类型时，确保在调用成员时知道可能会发生的风险。

案例分析：动态类型在API调用中的应用

假设我们要调用一个返回不同结构的JSON API，处理数据时我们并不知道返回的数据类型。在这种情况下，dynamic类型非常有用：

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using System;
using Newtonsoft.Json;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        dynamic jsonData = await FetchDataFromApi("https://api.example.com/data");

        // 假设API返回的可能是不同的JSON结构
        if (jsonData.type == "news")
        {
            Console.WriteLine($"新闻标题: {jsonData.title}");
        }
        else if (jsonData.type == "weather")
        {
            Console.WriteLine($"当前温度: {jsonData.temperature}°C");
        }
    }

    private static async Task<dynamic> FetchDataFromApi(string url)
    {
        using (HttpClient client = new HttpClient())
        {
            var response = await client.GetStringAsync(url);
            return JsonConvert.DeserializeObject<dynamic>(response);
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用dynamic类型来处理从API返回的数据，而不必事先知道数据的结构。这在处理复杂的API时显得非常便利。

总结

动态类型为C#开发者提供了强大的灵活性，尤其是在与不确定类型的数据交互时。通过在适当的情况下使用动态类型，可以有效地简化代码和提升程序的可读性。然而，在使用动态类型时也要意识到潜在的风险和性能影响，并在必要时进行谨慎的类型检查。

在下一篇文章中，我们将探讨C#中的LINQ，这是一种用于查询集合的强大功能工具。LINQ允许开发者以非常简洁和优雅的方式处理数据，可以与动态类型结合使用，构建出更为强大的数据处理逻辑。敬请期待！

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发表更新编程 / C#进阶6 分钟读完 (大约941个字)

3 LINQ简介

在上一章中，我们探讨了C#中的动态类型，它允许我们在运行时灵活地处理各种数据类型。在这一篇中，我们将深入了解LINQ（Language Integrated Query），这是C#语言中一个非常强大的特性，帮助我们以更简洁和易于阅读的方式处理数据集合。

什么是LINQ？

LINQ是C#语言的一种查询能力，它允许开发者用一种声明性的方法来查询各种数据源。通过LINQ，我们可以对数组、集合、XML文档、数据库等结构化数据进行操作，代码不仅更易于理解，而且通常更简洁。

LINQ的基本构成

LINQ有几个主要组成部分：

  1. LINQ to Objects：对内存中对象的查询。
  2. LINQ to XML：对XML文档的查询。
  3. LINQ to SQL：对SQL数据库的查询。
  4. LINQ to Entities：与Entity Framework配合使用进行数据库操作。

在这篇文章中，我们将主要关注LINQ to Objects的基本用法。

LINQ基础语法

LINQ的查询语法有两种风格：查询语法和方法语法。

查询语法

查询语法类似SQL，这使得它对初学者来说非常友好。以下是一个简单的示例：

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建一个整数列表
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        // 使用LINQ查询语法筛选出所有偶数
        var evenNumbers = from number in numbers
                          where number % 2 == 0
                          select number;

        // 输出结果
        Console.WriteLine("偶数：");
        foreach (var num in evenNumbers)
        {
            Console.WriteLine(num);
        }
    }
}

在这个示例中，我们从一个整数列表中筛选出了所有的偶数。from，where和select这几个关键字使得查询结构清晰。

方法语法

方法语法使用一系列的扩展方法，也就是以一个集合为参数的方法调用：

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建一个整数列表
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        // 使用LINQ方法语法筛选出所有偶数
        var evenNumbers = numbers.Where(number => number % 2 == 0);

        // 输出结果
        Console.WriteLine("偶数：");
        foreach (var num in evenNumbers)
        {
            Console.WriteLine(num);
        }
    }
}

在这个示例中，Where方法接收一个lambda表达式作为参数，用于判断一个数字是否为偶数。

LINQ对数据的操作

LINQ不仅可以查询数据，还提供了许多其他的操作，例如排序、分组、连接等。

排序

我们可以使用OrderBy和OrderByDescending对结果进行排序：

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var sortedNumbers = numbers.OrderBy(n => n);

分组

分组操作使用GroupBy：

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var groupedByOddEven = numbers.GroupBy(n => n % 2 == 0 ? "偶数" : "奇数");

连接操作

我们可以使用Join进行两个集合的连接操作：

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List<string> names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie" };
var joined = numbers.Join(names, 
                         n => n % 2 == 0 ? "偶数" : "奇数",
                         n => n == 2 ? "Alice" : "Bob",
                         (number, name) => new { number, name });

小结

在本章中，我们简介了LINQ的基本概念、语法及其基本操作。LINQ不仅提高了代码的可读性，也大大简化了数据处理中重复的劳动。在下一节中，我们将转向异步编程，学习如何在C#中实现异步操作，从而提升程序的性能和响应能力。

通过以上的学习，我们可以看出，LINQ作为C#中的一项强大特性，让我们在处理集合时具备了更大的灵活性与效率，它在现代软件开发中扮演着重要的角色。希望大家能够在实际开发中牢记并熟练运用这一特性。

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发表更新编程 / C#进阶7 分钟读完 (大约979个字)

4 异步编程基础

在上一篇文章中，我们探讨了 C# 的高级语言特性之一——LINQ。通过灵活而强大的 LINQ 查询方式，我们能够更轻松地处理和转化数据。在本篇中，我们将深入理解异步编程的基础概念，为下一篇关于 async 和 await 关键字的详细讲解奠定基础。

什么是异步编程？

异步编程是一种解决程序在执行 I/O 操作（如文件读取、网络请求等）时可能阻塞的问题的方法。传统一步步执行的同步编程方式在遇到长时间操作时，可能会导致程序无响应。异步编程允许我们在执行等待操作时，继续执行其他任务。

为什么要使用异步编程？

  1. 提高应用响应性：用户在等待时，界面依然可以响应用户的操作，提高用户体验。
  2. 更高性能：优秀的异步操作可以在处理多个任务时，充分利用系统资源。
  3. 简化错误处理：异步编程提供的模式往往能使错误处理更为直接。

异步编程的基本概念

1. 任务（Task）

在 C# 中，异步编程主要依赖于 Task 类。一个 Task 代表一个异步操作，它可以返回结果并允许你在操作完成后进行后续处理。

示例代码：

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using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("开始请求...");
        string result = await FetchDataAsync("https://example.com");
        Console.WriteLine(result);
    }

    public static async Task<string> FetchDataAsync(string url)
    {
        using (var httpClient = new HttpClient())
        {
            string response = await httpClient.GetStringAsync(url);
            return response;
        }
    }
}

在上面的代码中，FetchDataAsync 方法使用了 HttpClient 类异步请求数据。你会看到我们使用 await 关键字来等待请求的结果，这样就不会阻塞主线程。

2. 同步与异步的比较

比较同步和异步的工作流程如下：

  • 同步：在执行网络请求时，当前线程会被阻塞，直到请求完成。
  • 异步：线程发起请求后，继续执行其他任务，而请求完成后会执行后续逻辑。

3. 异常处理

当使用异步编程时，处理异常的方式也稍有不同。你可以使用 try-catch 块来捕获异步任务中的异常。这是很重要的一点，因为如果忽略了异常，可能会导致未处理的异常抛出。

示例代码：

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public static async Task<string> FetchDataWithExceptionHandlingAsync(string url)
{
    try
    {
        using (var httpClient = new HttpClient())
        {
            string response = await httpClient.GetStringAsync(url);
            return response;
        }
    }
    catch (HttpRequestException e)
    {
        Console.WriteLine($"请求错误: {e.Message}");
        return null;
    }
}

在这个示例中，如果 HttpClient 请求失败，我们可以捕获 HttpRequestException，并进行相应处理。

线程与任务

在 C# 中，异步方法是通过 Task 和线程池来完成的。Task 是一种轻量级的方式来执行工作，与创建线程相比， Task 的开销更小。当你调用一个异步方法时，实际上是在线程池中调度一个任务，而不是立即创建一个线程。

小结

在本文中，我们讨论了异步编程的基础知识，包括 Task 类、同步与异步的比较、以及异常处理的方法。异步编程是现代应用开发中不可或缺的一部分，合理利用可以极大提升应用的性能与用户体验。

接下来，我们将具体探讨 async 和 await 关键字的用法，它们是异步编程的核心，帮助我们编写更整洁、易读的异步代码，敬请期待！

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5 异步编程之async和await

在上一篇中，我们探讨了异步编程的基础概念以及它所解决的问题。这一篇我们将深入了解 async 和 await 关键字，这两个关键词是 C# 异步编程的基石，帮助我们编写高效且可读的异步代码。

什么是 async 和 await

async 和 await 关键字使得异步编程更为简单和直观。

  • async：用于修饰一个方法，表明该方法包含异步操作。被标记为 async 的方法必须返回 Task、Task<T> 或 void（仅限于事件处理程序）。
  • await：用于暂停 async 方法的执行，直到其后面的任务完成，并且允许其他操作在此期间执行。

在 C# 中，我们可以通过 Task 对象来表示异步操作，await 关键字会确保代码在任务完成之前不会继续执行。

基本语法

我们首先来看一下使用 async 和 await 的简单示例：

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public async Task<string> FetchDataAsync()
{
    // 模拟一个异步网络操作
    await Task.Delay(2000); // 表示等待2秒
    return "数据获取成功！";
}

在这个例子中，方法 FetchDataAsync 被标记为 async，并返回一个 Task<string>。await Task.Delay(2000) 让方法在等待 2 秒的同时不会阻塞调用它的线程。

使用场景

async 和 await 非常适合用于 I/O 密集型任务，例如网络请求、文件读写和数据库访问等场景。在这些操作中，I/O 操作通常会导致线程等待，而使用异步编程可以释放这些线程，让它们去处理其它工作。

例子：异步文件读取

以下是一个异步读取文件的例子：

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using System;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        string filePath = "sample.txt";
        string content = await ReadFileAsync(filePath);
        Console.WriteLine(content);
    }

    public static async Task<string> ReadFileAsync(string filePath)
    {
        using (StreamReader reader = new StreamReader(filePath))
        {
            // 异步读取文件内容
            string content = await reader.ReadToEndAsync();
            return content;
        }
    }
}

在这个例子中，ReadFileAsync 异步读取文件的内容，并且使用 await 关键字确保在读取完成之前不继续执行后续代码。

处理异常

在使用 await 的时候，我们同样需要考虑异常处理。异步方法可以抛出异常，如果不加处理，会影响调用这个方法的代码。我们可以使用 try-catch 语句来捕获这些异常：

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public static async Task<string> FetchDataAsync()
{
    try
    {
        await Task.Delay(2000); // 模拟网络请求
        throw new Exception("获取数据时出现错误！");
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"错误: {ex.Message}");
        return "错误处理完成";
    }
}

通过在异步方法中加入异常处理，能够确保即使发生了错误，程序也不会崩溃，并能恰当地处理错误信息。

总结

在本文中，我们详细探讨了 async 和 await 关键字的使用方法与场景。它们让 C# 异步编程变得简单且可读，极大地提高了开发效率。通过上述示例，您应该能够了解如何在实际开发中灵活运用这两个关键字。

在下一篇中，我们将进一步探讨异步编程中的任务与多线程的内容，届时我们将更加深入措施并结合更多实际案例进行讲解。

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发表更新编程 / C#进阶7 分钟读完 (大约1065个字)

6 C# 异步编程中的任务与多线程

在前面的章节中，我们探讨了异步编程的关键词 async 和 await。它们帮助我们方便地编写异步代码，使得应用程序在执行长时间运行的操作时也能保持响应性。今天，我们将深入讨论“任务”以及如何在 C# 中实现“多线程”编程，以进一步提升我们的异步编程能力。

任务（Task）

在 C# 中，Task 是一个表示异步操作的类。使用 Task 可以帮助我们更好地管理并发操作。与传统的线程模型相比，Task 提供了更高层次的抽象，使得并行编程更加简单和易读。

创建和运行任务

我们可以通过 Task.Run 方法来创建和运行任务。以下是一个简单的示例，展示如何创建一个任务并在其中执行一些耗时操作：

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using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 启动一个任务
        Task task = Task.Run(() => PerformLengthyOperation());
        
        // 等待任务完成
        task.Wait();
        
        Console.WriteLine("操作完成!");
    }

    static void PerformLengthyOperation()
    {
        Console.WriteLine("正在执行耗时操作...");
        // 模拟耗时操作
        Task.Delay(2000).Wait(); // 延迟2秒
    }
}

在这个示例中，PerformLengthyOperation 方法将在新的任务中被调用，而主线程则可以等待该任务完成。当我们运行这段代码时，控制台会在 2 秒后显示“操作完成!”的消息。

扩展任务的功能

Task 类提供了许多有用的方法和属性。例如，我们可以使用 ContinueWith 方法添加一个继续任务：

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Task task = Task.Run(() => PerformLengthyOperation())
                .ContinueWith(t => Console.WriteLine("继续执行后续操作..."));

在这个例子中，当 PerformLengthyOperation 完成后，ContinueWith 会被调用，这样我们便可以轻松地链式调用多个任务。

多线程

虽然 Task 提供了易用的抽象，但在某些情况下我们仍然需要使用原始的线程来处理低级别的并发控制。C# 中的线程可以使用 System.Threading 命名空间下的 Thread 类来实现。

创建和使用线程

以下是一个简单的多线程示例：

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using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Thread thread = new Thread(new ThreadStart(PerformLengthyOperation));
        thread.Start(); // 启动线程

        // 主线程可以执行其他任务
        Console.WriteLine("主线程继续工作...");
        
        // 等待子线程完成
        thread.Join();
        Console.WriteLine("子线程已完成!");
    }

    static void PerformLengthyOperation()
    {
        Console.WriteLine("子线程正在执行耗时操作...");
        Thread.Sleep(2000); // 睡眠2秒以模拟耗时
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个新线程，并让它运行 PerformLengthyOperation 方法。主线程可以继续执行其他工作，直到调用 Join 方法等待子线程完成。

线程同步

在多线程编程中，数据共享和状态一致性是非常重要的。我们需要使用适当的机制来保证线程安全，例如：

  • lock 关键字
  • Monitor 类
  • Mutex 类
  • Semaphore 类

以下是使用 lock 来同步对共享资源的访问的示例：

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using System;
using System.Threading;

class Program
{
    private static int _counter = 0;
    private static readonly object _lock = new object();

    static void Main(string[] args)
    {
        Thread thread1 = new Thread(IncrementCounter);
        Thread thread2 = new Thread(IncrementCounter);

        thread1.Start();
        thread2.Start();

        thread1.Join();
        thread2.Join();

        Console.WriteLine($"最终计数器值: {_counter}");
    }

    static void IncrementCounter()
    {
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            lock (_lock)
            {
                _counter++;
            }
        }
    }
}

在这个示例中，我们在 IncrementCounter 方法中使用 lock 来确保对 _counter 的访问是线程安全的。两个线程同时调用这个方法，使得 _counter 的值能够正确地被递增而不出现竞争条件。

小结

在本节中，我们探讨了 C# 中的 Task 和多线程编程。Task 为异步编程提供了易用的接口，而多线程则让我们能够进行更底层的并发编程。理解这两者的使用场景和适当的应用方法，将有助于我们编写更高效的 C# 程序。

下一篇将带您进入 LINQ 和 Lambda 表达式的世界，展示如何使用 LINQ 查询语法对数据进行操作。敬请期待！

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7 C# LINQ 和 Lambda 表达式之 LINQ 查询语法

在前一篇文章中，我们探讨了 C# 中的异步编程，重点关注了任务与多线程的概念。在本篇中，我们将深入研究 LINQ（语言集成查询）中的查询语法。LINQ 是 C# 提供的一个强大的功能，它能够让我们以更简洁和可读的方式处理数据集合。

LINQ 查询语法概述

LINQ 查询语法的结构类似于 SQL（结构化查询语言），允许开发者使用查询表达式来筛选、排序和操作数据集合。这种语法对于习惯于 SQL 的开发者来说，更加直观易懂。

基本语法结构

LINQ 查询一般由以下几个部分组成：

  • ** from**: 指定要查询的数据源
  • ** where**: 过滤数据的条件
  • ** select**: 指定要返回的结果

示例：使用 LINQ 查询语法

下面是一个简单的示例，演示如何使用 LINQ 查询语法从一个整数列表中筛选出偶数并进行排序。

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
        
        // 使用LINQ查询语法筛选偶数并排序
        var evenNumbers = from number in numbers
                          where number % 2 == 0
                          orderby number
                          select number;

        // 输出结果
        Console.WriteLine("偶数列表: ");
        foreach (var num in evenNumbers)
        {
            Console.WriteLine(num);
        }
    }
}

在这个例子中，from 关键字定义了数据源 numbers，where 过滤条件用于筛选出偶数，而 orderby 则对结果进行排序，最后 select 语句用于选择最终结果。

更复杂的查询

我们也可以在 LINQ 查询中使用多个条件，例如同时筛选出偶数和大于 5 的数字：

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var filteredNumbers = from number in numbers
                      where number % 2 == 0 && number > 5
                      orderby number descending
                      select number;

// 输出结果
Console.WriteLine("大于5的偶数列表: ");
foreach (var num in filteredNumbers)
{
    Console.WriteLine(num);
}

在上面的查询中，我们使用了 && 运算符来组合条件，返回大于 5 的偶数，并使用 orderby descending 来实现降序排序。

与异步编程结合的使用场景

在前一篇文章中，我们讨论了异步编程，可能会有场景需要从数据库或 API 中异步获取数据，然后使用 LINQ 查询语法进行处理。以下是一个伪代码示例，展示如何结合异步编程与 LINQ 查询语法：

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async Task<List<int>> FetchAndFilterNumbersAsync()
{
    var numbers = await GetDataFromDatabaseAsync();
    
    var evenNumbers = from number in numbers
                      where number % 2 == 0
                      select number;

    return evenNumbers.ToList();
}

在这个例子中，数据是异步获取的，然后我们可以直接应用 LINQ 查询语法来处理结果。

总结

在本篇中，我们深入探讨了 C# 中的 LINQ 查询语法，了解了其基本结构与用法，并提供了简单而清晰的示例。LINQ 查询语法让数据操作变得更加直观，尤其对于熟悉 SQL 的开发者。

在下一篇中，我们将继续讨论 LINQ 和 Lambda 表达式，但我们将侧重于 LINQ 方法语法。该语法提供了链式调用的方式，可以实现更复杂的查询逻辑和操作。

通过这些内容的学习，我们能够更高效地利用 C# 进行数据处理，相信你将能在项目中实践这些知识，创造出更出色的代码。

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8 C# LINQ与Lambda表达式之LINQ方法语法

在上一篇中，我们探讨了LINQ查询语法，它是一种以SQL风格书写，易于理解且语法清晰的查询方式。然而，在实际开发中，我们常常会用到LINQ方法语法，这种语法适用于各种集合（如列表、数组等）上的操作，并且在某些场合下，可能会显得更加灵活和强大。接下来，我们将深入探讨LINQ方法语法的用法，并通过一些案例来演示其特点。

LINQ方法语法概述

LINQ方法语法主要依赖于.NET中集合类型的方法。通过链式调用，可以实现对集合的各种操作。常用的LINQ方法包括：

  • Select: 用于投影选择
  • Where: 用于过滤
  • OrderBy和OrderByDescending: 用于排序
  • GroupBy: 用于分组
  • Join: 用于连接多个集合
  • Any、All: 用于检查条件是否成立

使用LINQ方法语法时，我们通常需要使用using System.Linq;指令来引入所需的命名空间。

案例一：使用Where和Select方法

考虑以下数据模型：

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public class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

现在，我们有一个学生列表，我们希望筛选出所有年龄大于18岁的学生，并只获取他们的名字。使用LINQ方法语法，我们可以这样写：

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        List<Student> students = new List<Student>
        {
            new Student { Name = "Alice", Age = 20 },
            new Student { Name = "Bob", Age = 17 },
            new Student { Name = "Charlie", Age = 19 },
        };

        // 使用LINQ方法语法筛选和选择
        var adultNames = students
            .Where(s => s.Age > 18)  // 筛选年龄大于18的学生
            .Select(s => s.Name);    // 选择他们的名字

        foreach (var name in adultNames)
        {
            Console.WriteLine(name);
        }
    }
}

在这个案例中，我们使用了Where方法来过滤出年龄大于18岁的学生，然后用Select方法来选择他们的名字。这个过程是通过链式调用实现的，代码可读性较高。

案例二：使用OrderBy和GroupBy方法

在另一个例子中，我们想对学生按照年龄进行排序，并根据年龄分组。我们可以使用OrderBy和GroupBy方法来实现：

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        List<Student> students = new List<Student>
        {
            new Student { Name = "Alice", Age = 20 },
            new Student { Name = "Bob", Age = 19 },
            new Student { Name = "Charlie", Age = 20 },
            new Student { Name = "Diana", Age = 18 },
        };

        // 排序并分组
        var groupedStudents = students
            .OrderBy(s => s.Age)          // 按年龄升序排序
            .GroupBy(s => s.Age);         // 按年龄分组

        foreach (var group in groupedStudents)
        {
            Console.WriteLine($"Age: {group.Key}");
            foreach (var student in group)
            {
                Console.WriteLine($" - {student.Name}");
            }
        }
    }
}

在这个例子中，OrderBy方法首先对学生列表中的学生按年龄进行排序，接着，GroupBy方法根据年龄将其分组。这里的group.Key代表组的键值（即年龄），而内部的循环则遍历每个组中的学生。

总结

LINQ方法语法提供了一种灵活且强大的方式来操作集合，与查询语法相比，更加注重方法的组合与链式调用。在本篇中，我们学习了如何使用Where、Select、OrderBy和GroupBy等方法对集合进行筛选、转化以及分组。这些方法不仅提高了代码的可读性，也使得操作变得更加直观。接下来，我们将继续深入探讨LINQ与集合的组合使用，敬请期待！

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9 LINQ与集合的内容

在上一篇文章中，我们探讨了LINQ和Lambda表达式的LINQ方法语法，了解了如何使用方法链式调用来操作集合。本文将进一步深入探讨LINQ与集合的结合，主要使用LINQ的查询语法和Lambda表达式来进行集合操作。我们将用实际的案例来说明如何高效地处理数据。

什么是LINQ？

LINQ（Language Integrated Query）是一种用于查询集合、数据库或XML等数据源的强大工具。在C#中，LINQ提供了丰富的查询操作符，使得对数据的查询变得简洁而直观。

LINQ与集合

在C#中，常用的集合类型包括List<T>、Dictionary<K,V>和Array等。LINQ允许我们对这些集合进行复杂的查询和操作。我们将通过以下几个方面来说明LINQ与集合的结合：

  1. 查询集合
  2. 过滤数据
  3. 排序数据
  4. 聚合数据

1. 查询集合

我们可以使用LINQ的查询语法或者方法语法来查询集合。以下是一个使用LINQ查询语法的示例。

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        // 使用LINQ查询语法查询偶数
        var evenNumbers = from n in numbers
                          where n % 2 == 0
                          select n;

        Console.WriteLine("偶数: " + string.Join(", ", evenNumbers));
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个整型集合numbers，然后使用LINQ的查询语法从中筛选出所有偶数。查询语法的结构清晰明了，便于理解。

2. 过滤数据

我们可以使用Where方法（或查询语法的where关键字）来过滤集合中的数据。下面的示例展示了如何使用Lambda表达式进行过滤。

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public static void Main()
{
    List<string> names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve" };

    // 使用LINQ方法语法过滤名字长度大于3的名字
    var filteredNames = names.Where(name => name.Length > 3);

    Console.WriteLine("长度大于3的名字: " + string.Join(", ", filteredNames));
}

在这个例子中，Where方法接受一个Lambda表达式作为参数，通过这个表达式，我们可以过滤出长度大于3的名字。Lambda表达式中name => name.Length > 3是关键，它定义了过滤的条件。

3. 排序数据

LINQ也提供了非常便利的排序功能，通常使用OrderBy和OrderByDescending方法来实现。以下是一个关于排序的示例：

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public static void Main()
{
    List<int> scores = new List<int> { 97, 92, 81, 60, 100, 87 };

    // 使用LINQ方法语法对分数进行升序排序
    var sortedScores = scores.OrderBy(score => score);

    Console.WriteLine("升序排列的分数: " + string.Join(", ", sortedScores));
}

在这个示例中，我们使用OrderBy方法根据分数进行升序排序。Lambda表达式score => score指明了排序依据。

4. 聚合数据

LINQ还允许我们对集合进行聚合操作，比如计数、求和、平均值、最小值和最大值等。下面是一个计算分数总和的示例：

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public static void Main()
{
    List<int> scores = new List<int> { 10, 20, 15, 30 };

    // 使用LINQ方法语法计算分数的总和
    int totalScore = scores.Sum();

    Console.WriteLine("分数总和: " + totalScore);
}

此处，Sum方法用来计算集合scores中的所有分数总和。

结论

通过上述几个示例，我们可以看到使用LINQ和Lambda表达式在操控集合时的优势。无论是查询、过滤、排序还是聚合，LINQ都能使代码变得简洁、易读。在处理数据时，应用LINQ可以显著提升开发效率及代码质量。

接下来的文章我们将转向委托和事件，探讨如何定义和使用委托，以及它们在C#中的重要性。希望本篇文章能够帮助你更深入地理解LINQ与集合的强大能力！

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10 委托与事件的定义与使用

在上一篇中，我们探讨了 LINQ 和 Lambda 表达式的基本用法，了解如何利用这些强大的工具来操作集合。在本篇教程中，我们将深入研究 C# 中的委托和事件，首先专注于委托的定义与使用。在下一篇中，我们将进一步探讨事件的概念与用法，从而形成一个完整的知识体系。

什么是委托

在 C# 中，委托是一个“类型安全”的函数指针。它用于定义可以封装一个方法的引用。简单来说，委托允许我们将方法作为参数传递，或者将其作为函数的返回值。

委托的定义

我们可以通过以下语法定义一个委托：

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public delegate 返回类型 委托名称(参数类型 参数名称);

例如，我们可以定义一个委托，它接受两个整数参数并返回一个整数：

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public delegate int MathOperation(int a, int b);

委托的使用

定义完委托后，我们可以创建一个方法，以符合该委托的签名：

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public static int Add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

public static int Subtract(int a, int b)
{
    return a - b;
}

然后，我们可以将这些方法分配给委托类型的实例：

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MathOperation addOperation = Add;
MathOperation subtractOperation = Subtract;

现在，我们可以调用委托并使用它们来执行操作：

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int resultAdd = addOperation(5, 3);       // 结果为 8
int resultSubtract = subtractOperation(5, 3); // 结果为 2

委托的示例

为了更好地理解委托的应用，我们来看一个示例，使用委托进行排序操作：

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using System;

public delegate int Comparison<T>(T x, T y);

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Comparison<int> comparison = CompareNumbers;

        int[] numbers = { 5, 2, 8, 1, 3 };
        Array.Sort(numbers, comparison);

        Console.WriteLine(string.Join(", ", numbers)); // 输出: 1, 2, 3, 5, 8
    }

    public static int CompareNumbers(int x, int y)
    {
        return x.CompareTo(y);
    }
}

在上面的示例中，Comparison<T> 委托用于定义一个比较函数。我们实现了 CompareNumbers 方法，并通过 Array.Sort 将其作为参数传递，从而实现了一个自定义的排序方式。

匿名方法和 Lambda 表达式

除了定义具名的方法，我们还可以使用匿名方法或Lambda 表达式来实现更简洁的代码。

使用匿名方法

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MathOperation multiplyOperation = delegate (int a, int b) 
{
    return a * b;
};

int resultMultiply = multiplyOperation(5, 3); // 结果为 15

使用 Lambda 表达式

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MathOperation divideOperation = (a, b) => a / b;

int resultDivide = divideOperation(6, 3); // 结果为 2

Lambda 表达式提供了一种更简洁的方式来定义方法，尤其是在需要使用委托时，语法更为简明。

小结

在本节中，我们详细讨论了 C# 中委托的定义与使用，包括如何定义委托、实现委托方法、以及如何使用匿名方法和 Lambda 表达式来简化代码。掌握委托的使用为随后的事件处理打下了坚实的基础。

在下一篇中，我们将深入探讨“事件”的概念与用法，学习如何利用委托来创建和处理事件。请继续关注，获取更多关于 C# 高级功能的知识！

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11 委托和事件之事件的概念与用法

在上一篇文章中，我们介绍了委托的定义与使用。现在，来深入探讨与委托密切相关的另一重要概念——事件。事件是C#中一种重要的异步编程方式，能够让多个对象之间进行高效的通信。接下来，我们将一起学习事件的概念、用法，以及一些常见的使用场景。

什么是事件

事件（Event）是基于委托的一个高级概念。它使得类或对象可以向外界发布通知，传递状态变化或某些行为的发生。事件为对象之间提供了一种松耦合的通信方式。

在C#中，事件通常用于响应用户交互（如按钮点击）、传递状态变化（如进度更新），以及在多线程环境中处理任务完成的通知。

事件的定义

事件的定义通常遵循以下步骤：

  1. 定义一个委托类型，作为事件的类型。
  2. 在类中定义一个事件，使用委托类型。
  3. 提供一个方法，用于触发事件。

以下是一个简单的例子：

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// 步骤1: 定义一个委托类型
public delegate void TemperatureChangedEventHandler(object sender, TemperatureChangedEventArgs e);

// 步骤2: 定义事件参数
public class TemperatureChangedEventArgs : EventArgs
{
    public float NewTemperature { get; }
    
    public TemperatureChangedEventArgs(float newTemperature)
    {
        NewTemperature = newTemperature;
    }
}

// 步骤3: 创建一个包含事件的类
public class Thermostat
{
    // 定义事件
    public event TemperatureChangedEventHandler TemperatureChanged;
    
    private float _temperature;
    
    public float Temperature
    {
        get => _temperature;
        set
        {
            // 当温度改变时，触发事件
            if (_temperature != value)
            {
                _temperature = value;
                OnTemperatureChanged(new TemperatureChangedEventArgs(value));
            }
        }
    }
    
    protected virtual void OnTemperatureChanged(TemperatureChangedEventArgs e)
    {
        TemperatureChanged?.Invoke(this, e);
    }
}

在上面的代码中：

  • 我们首先定义了一个委托 TemperatureChangedEventHandler，用于表示事件处理程序。
  • 然后，我们定义了一个事件参数类 TemperatureChangedEventArgs，携带温度变化的值。
  • 接下来，在 Thermostat 类中，我们定义了 Temperature 属性，并在其值更改时触发 TemperatureChanged 事件，通过 OnTemperatureChanged 方法来激活事件。

订阅和触发事件

一旦定义了事件，其他对象可以通过订阅（订阅即将事件的处理函数附加到事件上）来监听该事件。下面是一个关于如何订阅事件的示例：

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public class Program
{
    static void Main()
    {
        Thermostat thermostat = new Thermostat();
        
        // 订阅事件
        thermostat.TemperatureChanged += Thermostat_TemperatureChanged;
        
        // 改变温度，触发事件
        thermostat.Temperature = 22.5f;
        thermostat.Temperature = 23.0f;
    }

    private static void Thermostat_TemperatureChanged(object sender, TemperatureChangedEventArgs e)
    {
        Console.WriteLine($"Temperature changed to: {e.NewTemperature}°C");
    }
}

在这个例子中：

  • 我们创建了 Thermostat 类的实例，并使用 += 运算符来订阅 TemperatureChanged 事件。
  • 当温度被设置时，相关的事件处理程序 Thermostat_TemperatureChanged 会被调用，输出新的温度值。

事件的特点

  • 多播委托：一个事件可以有多个订阅者。当事件被触发时，所有订阅者的事件处理方法会按顺序执行。
  • 安全性：事件的触发通常是封装在类的内部，外部对象不能直接触发事件，只能通过改变状态。
  • 减少耦合：通过事件，一个类可以与另一个类进行通信，而不需要直接引用它，从而减少了代码的耦合度。

结论

通过本篇文章，我们理解了事件的概念和用法。事件为C#开发者提供了一种强大的机制来实现对象之间的通信，从而可以更灵活地构建应用程序结构。在下一篇文章中，我们将讨论命名和泛型委托，进一步拓展对委托和事件的认知。希望大家继续关注！

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12 C# 委托与事件的命名及泛型委托

在上一篇文章中，我们探讨了委托和事件的基本概念及其用法。现在，我们将深入探讨如何命名这些委托与事件，并介绍一下泛型委托。命名规范对于维护和开发大型项目尤为重要，而泛型委托则提供了更多的灵活性和类型安全。

委托和事件的命名规范

委托的命名

在 C# 中，委托通常代表一种方法签名。命名时我们应该遵循以下规范：

  • 委托名称应当以 “EventHandler” 或 “Func” 或 “Action” 开头，并且后面跟上描述操作的名词。
  • 尽量采用 Pascal 大小写（每个单词的首字母大写）。
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public delegate void DataChangedEventHandler(object sender, DataChangedEventArgs e);

事件的命名

事件的命名通常也遵循类似的规范：

  • 事件名应当以 “On” 开头，并跟上描述发生的事件的名称。

例如，一个数据更改的事件可以命名为 OnDataChanged。下面是一个简单的事件示例：

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public class Data
{
    public event DataChangedEventHandler DataChanged;

    protected virtual void OnDataChanged(DataChangedEventArgs e)
    {
        DataChanged?.Invoke(this, e);
    }
}

在上述代码中，OnDataChanged 是一个用于触发事件的方法。

泛型委托

泛型委托是 C# 中的一个重要特性，它允许你在定义委托时使用类型参数。这样你就可以创建更灵活和可重用的委托。

常见的泛型委托

在 C# 中，有两个非常常用的泛型委托：Func 和 Action。

  • Func<T> 是用于返回值的方法。
  • Action<T> 是不返回值的方法。

使用 Func 和 Action

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// 定义一个用于加法的 Func 委托
Func<int, int, int> add = (x, y) => x + y;

// 使用 Func 委托进行加法运算
int result = add(2, 3);  // result = 5

// 定义一个 Action 委托，用于打印信息
Action<string> printMessage = message => Console.WriteLine(message);

// 使用 Action 委托输出信息
printMessage("Hello, World!");  // 输出: Hello, World!

泛型委托不仅可以接受参数类型，还可以用于方法返回类型，使得代码更加简洁和易于管理。

案例：使用泛型委托实现简单的排序

我们可以通过泛型委托来动态进行排序。下面是一个简单的案例：

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using System;
using System.Collections.Generic;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        List<int> numbers = new List<int> { 5, 3, 2, 4, 1 };
        
        // 使用 Func 委托传递排序条件
        Func<int, int, bool> compare = (x, y) => x < y;
        
        // 排序
        numbers.Sort((x, y) => compare(x, y) ? -1 : 1);
        
        Console.WriteLine(string.Join(", ", numbers));  // 输出: 1, 2, 3, 4, 5
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个泛型 Func 委托 compare 来决定两个数字的大小关系，然后将其传递给 Sort 方法进行排序。

小结

在这篇文章中，我们讨论了 C# 中委托和事件的命名规范以及泛型委托的使用。明确的命名有助于提高代码的可读性和可维护性，而泛型委托则提供了强大的灵活性。在下篇文章中，我们将探讨反射及自定义特性的基本概念，敬请期待。

如有任何疑问或需要讨论的内容，请随时提问！

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