LINQ自學筆記-語法應用-分頁方法-Take、Skip、TakeWhile、SkipWhile

DAY 24

分享一些學習心得系列第 24 篇

c# linq

smartleos

2012-10-17 12:58:29

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本文將為大家介紹 LINQ 的分頁方法之標準查詢運算子：Take、Skip、TakeWhile、SkipWhile。
自學筆記這系列是我自己學習的一些心得分享，歡迎指教。這系列的分享，會以 C# + 我比較熟的 Net 3.5 環境為主。
另外本系列預計至少會切成【打地基】和【語法應用】兩大部分做分享。打地基的部分，講的是 LINQ 的組成元素，這部分幾乎和 LINQ 無關，反而是 C# 2.0、C# 3.0 的一堆語言特性，例如：型別推斷、擴充方法、泛型、委派等等，不過都會把分享的範圍限制在和 LINQ 應用有直接相關功能。
PS. LINQ 自學筆記幾乎所有範例，都可直接複製到 LINQPad 4 上執行（大多是用 Statements 和 Program 模式）。因為它輕巧好用，功能強大，寫範例很方便，請大家自行到以下網址下載最新的 LINQPad：http://www.LINQpad.net/。
Take 運算子可用來取出來源序列中，指定數量項目的資料，其簽名碼如下：

public static IEnumerable<TSource> Take<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    int count
)

Take 運算子是擴充自 IEnumerable<TSource> 的方法，只需傳入一個 int 型別的參數，表示要取回的項目個數。當 Take 運算子被調用時，會從來源序列的第一個項目開始，依序取回指定數量的項目當做結果回傳。這裡有幾點特性要注意：

資料來源序列若是 null，執行時會拋回 ArgumentNullException。
不管指定的數量是多少，回傳一定是一個新的 IEnumerable<TSource> 序列，就算我們指定的數量和來源序列的數量相同。
指定的數量超過來源序列的數量，只會回傳來源序列的總數量之 IEnumerable<TSource>。
Take 運算子在 C# 中，只能利用方法語法（Method syntax）調用，無法使用查詢語法（Query syntax）。
指定數量若傳入 0 或負數，則會回傳一個空白的 IEnumerable<TSource>。

下面範例會取出來源序列中前 5 筆資料：

var list = new List<int>() {68,50,15,55,13,
                            0,81,29,40,10,
                            9,64,12,74,90,
                            25,4,77,53,42,
                            49,31,26};
var query = list.OrderBy(l => l).Take(5);
query.Dump();
/* 輸出：
0 
4 
9 
10 
12
*/

Skip 運算子和 Take 運算子正好相反，它可用來跳過來源序列中的前幾個項目，再把剩下的資料全部回傳。以下為 Skip 運算子的簽名碼：

public static IEnumerable<TSource> Skip<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    int count
)

Skip 運算子的特性和 Take 雷同：

資料來源序列若是 null，執行時會拋回 ArgumentNullException。
不管指定的數量是多少，回傳一定是一個新的 IEnumerable<TSource> 序列，就算我們指定的數量是 0 或負數。
指定的數量超過來源序列的數量，則會回傳空白的 IEnumerable<TSource>。
Skip 運算子在 C# 中，只能利用方法語法（Method syntax）調用，無法使用查詢語法（Query syntax）。
指定數量若傳入 0 或負數，則會把來源序列複製一份變成新的 IEnumerable<TSource> 後回傳。

下面範例我們會跳過前 20 筆資料，只取回剩餘的項目：

var list = new List<int>() {68,50,15,55,13,
                            0,81,29,40,10,
                            9,64,12,74,90,
                            25,4,77,53,42,
                            49,31,26};
var query = list.OrderBy(l => l).Skip(20);
query.Dump();
/* 輸出：
77
81
90
*/

以上兩個運算子，互相搭配我們就可以做分頁查詢囉：

var list = new List<int>() {68,50,15,55,13,
                            0,81,29,40,10,
                            9,64,12,74,90,
                            25,4,77,53,42,
                            49,31,26};
var pageCnt = 2;
var pageRows = 5;
var query = list.Skip((pageCnt-1) * pageRows).Take(pageRows);
query.Dump();
/* 輸出：
0
81
29
40
10
*/

上述程式碼，我們建立一個有 23 個項目的清單，然後指定每頁筆數（pageRows） 5 筆，目前要查詢的頁數是（pageCnt）第 2 頁，接著定義 LINQ 查詢，利用 Skip 運算子跳過第 1 頁，然後用 Take 運算子取出第 2 頁所需的資料。

本範例為了方便大家對照，所以刻意不對資料來源做排序，且定義來源序列時，用 5 個項目為一列，所以大家應該可以發現這個輸出結果正好就是來源序列第 2 列的資料。

接著要說明 TakeWhile 和 SkipWhile 運算子，它們在我個人實務上挺少用的，因為 LINQ to Entities 和 LINQ to SQL 都不支援。
先說明 TakeWhile 運算子，以下為它的兩個多載方法簽名碼：

public static IEnumerable<TSource> TakeWhile<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, bool> predicate
)
public static IEnumerable<TSource> TakeWhile<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, int, bool> predicate
)

兩個多載方法都是接收一個委派參數，回傳 bool 值。兩者的差別是第二個多載方法之委派參數，會多傳入一個 int 型別的參數，它表示來源項目的索引值。

TakeWhile 運算子，在取資料前，會先把來源序列的項目丟給委派參數 predicate 並判斷回傳值為 true 時，才取出來，要注意它的特性是：一旦 predicate 回傳 false，就會中止查詢作業，回傳到目前為止的處理結果：

int[] numbers = { 33, 60, 222, 34, 999, 1 };

numbers.TakeWhile(n => n < 100).Dump("TakeWhile");
/* 輸出：
33
60
*/

上述程式碼，我們設定一個來源序列後，定為 LINQ 查詢，使用 TakeWhile 運算指，指定 predicate 的邏輯是小於 100 的數字。我們對照來源序列，會發現總共有 4 個項目符合，分別是第 1、2、4、6 個項目，但是輸出結果只有前兩個項目，其原因就是因為當來源序列跑到第 3 個項目「222」時，predicate 會回傳 false，這時候就會中止剩下的查詢作業，直接回傳到目前為止的處理結果，也就是前兩個項目。

最後說明 SkipWhile 運算子，以下為多載方法的簽名碼：

public static IEnumerable<TSource> SkipWhile<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, bool> predicate
)
public static IEnumerable<TSource> SkipWhile<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, int, bool> predicate
)

SkipWhile 運算子的多載方法和 TakeWhile 運算子雷同，都是兩個，而且差別也只是委派方法 predicate 傳入的參數多一個 int 型別的來源項目索引值，但是它們兩個的用途正好相反，使用時要先想清楚才不會得到非預期的結果。SkipWhile 運算子，會依序把來源序列的每個項目傳給 predicate 委派判斷，若回傳 true，就跳過，一直到 predicate 回傳 true 時，就會把剩餘的來源序列之項目全部回傳：

int[] numbers = { 33, 60, 222, 34, 999, 1 };

numbers.SkipWhile((n, idx) => n < 100 || n > (idx * 200)).Dump("SkipWhile");
/* 輸出：
222
34
999
1
*/

上述程式碼，我們應用 SkipWhile 第二個多載方法，也就是多傳為一個來源項目索引值給 predicate 委派，而 predicate 的邏輯是，只要傳入項目小於 100，或者大於索引值 * 200，都跳過。最後輸出結果是跳過前兩個項目，因為第三個項目 222 大於 100，造成 predicate 回傳 false，所以系統就會把剩餘的來源序列中之項目統統回傳。

我個人學習時，在 SkipWhile 卡了一陣子，因為一直不能很順的理解它的邏輯，所以希望我上述的說明會讓大家更容易理解，省去我自己學習時的困擾。