LINQ自學筆記-語法應用-聚合資料-Join-2

DAY 28

分享一些學習心得系列第 28 篇

c# linq

2012-10-21 00:56:08

13212 瀏覽

Join 運算子的第二篇文章，重點是驗證輸出序列的項目順序，以及怎麼做多重 Join。
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/。
在前一篇「LINQ自學筆記-語法應用-聚合資料-Join-1」，我們提過 Join 運算子一個有趣的特性：
「5. 兩個序列 Join 時，會以 outer 中的項目索引順序加入輸出序列中，例如：outer 有 B、A、C，inner 是 A、B、C，最後 Join 結果是三個項目都要輸出，則預設是以 outer 的 B、A、C 順序輸出。」

現在我們準備來驗證這件事情，不過驗證之前，要先說明一個還沒分享過的運算子，也就是 Reverse 運算子：

public static IEnumerable<TSource> Reverse<TSource>( 
    this IEnumerable<TSource> source 
)

Reverse 運算子非常單純，直接在序列上調用，它會把序列中所有項目反轉過來，請注意，是把索引順序反過來，例如：BCAD 會變成 DACB。Reverse 方法在很多集合中都有出現，包含 List、Array、ArrayList，用途都一樣，就是反轉索引值。在下面的範例中，我們因為要驗證輸出序列會保持 outer 中的順序，所以刻意把 Curstomers 這個 List<Customer> 反轉過來。請注意，使用的是 List<T>.Reverse，並非上述的擴充方法，但因為功能完全相同，所以就一併說明。

下面範例的資料來源 Customers、Orders 請參閱前一篇「LINQ自學筆記-語法應用-聚合資料-Join-1」文章的程式，不想用重覆的程式碼佔篇幅，敬請見諒：

void Main()
{
    var Customers = DataProvider.getCustomers();
    var Orders = DataProvider.getOrders();
    
    var query1 =
        from c in Customers
        join o in Orders on c.ID equals o.CustomerID
        select c.Name + " 買 " + o.Description;
    query1.Dump("Standard Customers");
    Customers.Reverse();
    query1.Dump("Reverse Customers");
        
    var query2 =
        from o in Orders
        join c in Customers on o.CustomerID equals c.ID
        select c.Name + " 買 " + o.Description;
    query2.Dump("Orders is outer");
}

上述程式碼，我們定義了兩個 LINQ 查詢，第一個查詢（query1）之 outer 是 Customers，inner 是 Orders，因為 Customers 和 Orders 中的項目之顧客編號都是從小排到大，所以一開始 Dump 查詢結果時，我們可以看到是顧客 Leo 排到最前面，接著我們對 Customers 序列調用 Reverse 方法，然後再 Dump 一次查詢結果，我們可以發現輸出的順序變成顧客 Emy 最先出現，顧客 Leo 排在最後。

接著我們再定義第二個 LINQ 查詢（query2），把 outer 變成 Orders，inner 是 Customers，因為 Orders 序列中的訂單顧客，預設是由 Leo 排到 Emy，所以雖然 Customers 已經執行 Reverse 變成 Emy 排最前面，但是 Join 運算子的特性是以 outer 的順序為優先，所以結果還是從 Leo 排到 Emy。故可證明 Join 運算子預設是以 outer 序列中項目的順序輸出。

本文第二個重點，就是我們一開始描述 Join 運算子時說過：「Join 運算子，可以讓我們把兩個來源序列聚合為一個輸出序列。」但是實務上，Join 三、四個 Table 的狀況挺常見，所以該如何透過 Join 運算子來處理這件事？

答案其實一點都不意外，就是連續調用多個 Join 運算子囉：

public class OrderItem
{
    public int ID { get; set; }
    public int OrderID { get; set; }
    public string Detail { get; set; }
}
void Main()
{
    var Customers = DataProvider.getCustomers();
    var Orders = DataProvider.getOrders();
    List<OrderItem> OrderItems = new List<OrderItem>
    {
        new OrderItem {ID = 1, OrderID = 4, Detail = "AAA"},
        new OrderItem {ID = 2, OrderID = 4, Detail = "BBB"},
        new OrderItem {ID = 3, OrderID = 2, Detail = "CCC"},
        new OrderItem {ID = 3, OrderID = 2, Detail = "DDD"},
        new OrderItem {ID = 3, OrderID = 5, Detail = "EEE"}
    };

    var query = from c in Customers
                join o in Orders on c.ID equals o.CustomerID
                join oi in OrderItems on o.ID equals oi.OrderID
                select new
                {
                    c.Name, o.Description, oi.Detail
                };
    query.Dump();
}

上述程式碼，我們為了要展示如何聯結第二組 Join 運算子，所以我們又定義了一個 OrderItem 類別，其中最重要的就是 OrderID 這個屬性，用來和 Order.ID 做對應。我們在程式碼中建立三個資料來源序列，分別是 Customers、Orders、OrderItems，然後用查詢表達式撰寫一個連續 Join 的語法，並指定輸出顧客名稱（c.Name）、訂單描述（o.Description）和訂單項目明細（oi.Detail），最後我們可以看到輸出結果如上圖所示。

請注意，上述程式除了展示多重 Join 的查詢表達式外，我刻意在建立 OrderItems 的項目資料時，把訂單編號打亂，但最後輸出結果，仍然是顧客 Leo 的訂單先顯示，再次呼應本文第一個重點，也就是輸出序列預設會以 outer 序列項目的順序來呈現。

多重 Join，若利用方法架構查詢撰寫，會繁雜許多，不建議使用，但還是把上述的查詢表達式翻譯為方法架構查詢供大家參考：

Customers
   .Join (
      Orders, 
      c => c.ID, 
      o => o.CustomerID, 
      (c, o) => 
         new  
         {
            c = c, 
            o = o
         }
   )
   .Join (
      OrderItems,
      ret => ret.o.ID, 
      oi => oi.OrderID, 
      (ret, oi) => 
         new  
         {
            Name = ret.c.Name, 
            Description = ret.o.Description, 
            Detail = oi.Detail
         }
   )

簡單說明一下上述程式碼在幹嘛：

先把 Customers 當 outer，Orders 當 inner，用 Customer.ID 和 OrderCustomerID 做相等聯結，然後輸出包含 Customer 和 Order 項目的序列，假命名為 ret。
以步驟 1 的輸出結果 ret 當 outer，和 OrderItems 做聯結，並用 ret 中的 Order.ID 和 OrderItem.OrderID 做相等聯結，輸出一個新的包含三個序列指定的欄位。

下一篇文章，我們將繼續說明 Join 運算子如何設定多個欄位來做相等聯結的比較，以及 GroupJoin 運算子。

PS. Join 第二個多載方法的應用，因為和先前 Distinct、Contains 運算子的第二個多載方法應用方式相同，不再贅述。