1、什麼是Linq
關於什麼是Linq 我們先看看這段代碼。
List<int> list = new List<int> { 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 5, 7, 8, 10, 12 };
var linqList = list.Where(t => t < 10) //列表中值小於10
.GroupBy(t => t) //分組
.Where(t => t.Count() > 1) //分組後出現次數大於1
.OrderByDescending(t => t.Count()) //按照出現次數倒序
.Select(t => t.Key); //選擇值
Console.WriteLine(string.Join(' ',linqList));
這段代碼使用Linq對List列表進行篩選、分組、排序等一系列操作展示了Linq的強大和便捷，那麼我們爲什麼需要學習Linq？可以看到這樣一堆邏輯只幾行Linq很快就可以實現，如果要我們自己實現方法去處理這個List肯定是比較繁瑣的。
Linq是什麼？如下是官方文檔對於Linq的描述:
語言集成查詢 (LINQ) 是一系列直接將查詢功能集成到 C# 語言的技術統稱。 數據查詢歷來都表示爲簡單的字符串，沒有編譯時類型檢查或 IntelliSense 支持。 此外，需要針對每種類型的數據源瞭解不同的查詢語言：SQL 數據庫、XML 文檔、各種 Web 服務等。 藉助 LINQ，查詢成爲了最高級的語言構造，就像類、方法和事件一樣。
對於編寫查詢的開發者來說，LINQ 最明顯的“語言集成”部分就是查詢表達式。 查詢表達式採用聲明性查詢語法編寫而成。 使用查詢語法，可以用最少的代碼對數據源執行篩選、排序和分組操作。 可使用相同的基本查詢表達式模式來查詢和轉換 SQL 數據庫、ADO .NET 數據集、XML 文檔和流以及 .NET 集合中的數據。
Linq的使用頻率和範圍可以說是很高很廣的，基本每天應該都會用到，那麼Linq到底是什麼呢？怎麼實現的？
要學習Linq首先需要先了解委託和Lambda 表達式,因爲Linq是由 委託->Lambda->Linq 的一個變換過程。
2、委託
委託簡單來講就是指向方法的指針，就像變量是用來指向具體實現。例如String對象,我們定義一個對象string str="變量"那麼str就是指向具體實例化對象的地址，String就是類型。
按照這個思路，如果我們要定義一個指向方法的變量，委託就是爲了實現該目的。委託使用 delegate 關鍵字來聲明委託類型。
用類似於定義方法簽名的語法來定義委託類型。 只需向定義添加 delegate 關鍵字即可,如下我們定義一個比較兩個數字的委託類型。
//比較兩個數字
public delegate int Comparison(int i, int n);
接着我們定義委託變量comparison並指向方法ComparisonMax方法,該方法比較兩個int大小，返回大的一個。
委託是和類平級的應以，理應放類同級別，但是C#支持類嵌套定義，所以我們把和本類關聯性強的委託可以嵌套定義，委託變量comparison指向方法後，調用comparison(1, 2)執行委託方法並打印。
當然委託可以有返回值也可以定義void無返回值，關於委託的其它方面這裏不再贅述，這裏主要是爲了看清Linq所以淺顯的梳理下。
每次使用委託的時候我們都要定義比較麻煩，所以框架已經爲我們定義好了兩個類型，Action和Func一個無返回值，一個有返回值，並且採用泛型定義了多個委託以滿足我們日常使用。
有了這兩個系列的委託類型，上面的方式我們也可以不定義委託直接使用Func<int,int,int> comparison = ComparisonMax;來實現。
3、Lambda
在看Lamda之前我們再看下委託方法的另外一種編寫方式，匿名方法。
delegate 運算符創建一個可以轉換爲委託類型的匿名方法
如下我們直接在委託變量後面使用delegate 將參數方法體直接寫，而不用聲明其名稱的方式。
Func<int,int,int> comparison = delegate(int i,int n) { return i > n ? i : n; };
運行打印下結果：
從 C# 3 開始，lambda 表達式提供了一種更簡潔和富有表現力的方式來創建匿名函數。 使用 => 運算符構造 Lambda
在 lambda 表達式中，lambda 運算符 將左側的輸入參數與右側的 lambda 主體分開。
使用 Lambda 表達式來創建匿名函數。 使用 lambda 聲明運算符=>（讀作 goes to） 從其主體中分離 lambda 參數列表。 Lambda 表達式可採用以下任意一種形式：
其中第一種後面寫表達式，第二種是使用大括號{}的代碼塊作爲主體，語句 lambda 與表達式 lambda 類似，只是語句括在大括號中。
其實 表達式lambda 就是 語句lambda 在只有一行的情況下可以省略大括號和return。表達式 lambda 的主體可以包含方法調用。 不過若在表達式樹中，則不得在 Lambda 表達式中使用方法調用。表達式樹是另外一個東西，我們現在使用的ORM框架就是將lambda轉換爲sql，這個過程使用表達式樹技術,比如EF查詢中，如果我們寫一個Console.WriteLine()表達式樹是沒辦法轉換的，想一下這個調用對於sql查詢來說是沒有意義的，表達式樹以後再討論吧。
因此上面的匿名函數可以通過lambda變換爲：
Func<int,int,int> comparison = (int i,int n) =>{ return i > n ? i : n; };
Lambda表達式參數類型也可以省略，輸入參數類型必須全部爲顯式或全部爲隱式；否則，便會生成 CS0748 編譯器錯誤。
所以表達式還可以變換爲：
Func<int,int,int> comparison = (i,n) =>{ return i > n ? i : n; };
將 lambda 表達式的輸入參數括在括號中。 如果沒有參數則直接寫（）：Action ac = () => {Console.WriteLine();}或者Action ac = () => Console.WriteLine()
如果 lambda 表達式只有一個輸入參數，則括號是可選：Func<int,int> fun = i => {return i++;}或者Func<int,int> fun = i =>i++
關於更多的lambda知識可以參看文檔：Lambda 表達式
4、實現一個Linq
有了委託和Lambda 的知識，我們可以自己寫一個簡易的Linq實現，寫一個where吧。
我們需要擴展List
關於擴展方法：
擴展方法使你能夠向現有類型“添加”方法，而無需創建新的派生類型、重新編譯或以其他方式修改原始類型。 擴展方法是一種靜態方法，但可以像擴展類型上的實例方法一樣進行調用。
擴展方法被定義爲靜態方法，但它們是通過實例方法語法進行調用的。 它們的第一個參數指定方法操作的類型。 參數前面是 this 修飾符。 僅當你使用 using 指令將命名空間顯式導入到源代碼中之後，擴展方法才位於範圍中。
- 定義擴展方法
public static class MyLinq
{
public static List<T> MyLinqWhere<T>(this List<T> list, Func<T, bool> predicate)
{
List<T> tempList = new List<T>();
foreach (var item in list)
{
if (predicate(item))
{
tempList.Add(item);
}
}
return tempList;
}
}
List類是泛型，所以我們定義泛型MyLinqWhere 方法，第一個參數使用this關鍵字修飾，然後predicate爲一個輸入參數是T返回時bool的委託用來進行對List裏面的每一個元素進行篩選，返回的bool結果判斷是否符合要求。
我們將符合要求的元素放到一個新的List裏面最後返回該List。
- 使用Linq方式調用自定義的where方法
List<int> list = new List<int> { 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 5, 7, 8, 10, 12 };
var listWhere = list.MyLinqWhere(x => x < 7);
Console.WriteLine(string.Join(' ', listWhere));
這樣就實現了一個簡單的Linq,雖然實際的IEnumerable擴展方法裏面還有其它操作，但是通過這個過程我們知道了Linq的實現。
在IEnumerable擴展方法返回參數仍然是IEnumerable，所以可以像開始我們寫的那樣進行鏈式調用。
5 Linq的另外一種寫法
在剛開始的例子中我們換另外一種寫法：
var linqList2 = from t in list
where t < 10
group t by t into t
where t.Count() > 1
orderby t.Count() descending
select t.Key;
輸出的結果和方法調用，使用Lambda出來的結果是一樣的。
這種方式稱爲語言集成查詢，查詢表達式採用聲明性查詢語法編寫而成。 使用查詢語法，可以用最少的代碼對數據源執行篩選、排序和分組操作。 可使用相同的基本查詢表達式模式來查詢和轉換 SQL 數據庫、ADO .NET 數據集、XML 文檔和流以及 .NET 集合中的數據。
這種寫法只是一種語法方式，或者說語法糖，在編譯階段生成的代碼和Lambda表達式生成的代碼是一致的，雖然這種方法看起來比較炫酷，但是目前大家還是比較習慣Lambda的書寫方式和閱讀，瞭解就行了，要詳細學習可以參看官方文檔。