2.6 集合与 LINQ

集合承载业务数据，LINQ 用声明式方式表达查询。它既用于内存集合，也用于 EF Core 数据库查询，但两者执行位置和性能特征不同。

学习目标

• 能选择 List<T>、Dictionary<TKey,TValue>、HashSet<T> 等常用集合。
• 能使用 LINQ 完成筛选、排序、投影、分组和聚合。
• 能区分立即执行和延迟执行。
• 能理解内存 LINQ 与 EF Core LINQ 的差异。

应用场景

• 从任务列表中筛选未完成任务。
• 根据标签、优先级或日期分组统计。
• 把实体转换为返回给前端的 DTO。
• 在服务层中组织业务计算。

核心概念

操作	用途	示例
Where	筛选	只要未完成任务
OrderBy	排序	按截止日期升序
Select	投影	实体转 DTO
GroupBy	分组	按状态统计数量
Any	判断是否存在	是否有逾期任务

案例：任务统计

var todos = new List<TodoItem>
{
    new(1, "学习 C#", false, "学习"),
    new(2, "完成项目切片", true, "项目"),
    new(3, "复习 EF Core", false, "学习"),
};

var summary = todos
    .GroupBy(todo => todo.Category)
    .Select(group => new TodoCategorySummary(
        group.Key,
        Total: group.Count(),
        Completed: group.Count(todo => todo.IsCompleted)))
    .OrderByDescending(item => item.Total)
    .ToList();

public sealed record TodoItem(int Id, string Title, bool IsCompleted, string Category);
public sealed record TodoCategorySummary(string Category, int Total, int Completed);

示例：EF Core 查询中的 LINQ

var todos = await dbContext.Todos
    .AsNoTracking()
    .Where(todo => !todo.IsCompleted)
    .OrderBy(todo => todo.DueDate)
    .Select(todo => new TodoListItemDto(todo.Id, todo.Title, todo.DueDate))
    .Take(20)
    .ToListAsync(cancellationToken);

这段 LINQ 会被 EF Core 翻译成 SQL。不要在 ToListAsync 之前调用无法翻译的 C# 方法，否则可能导致查询失败或提前加载大量数据。

重点难点

• IEnumerable<T> 通常表示内存枚举，IQueryable<T> 通常表示可被查询提供程序翻译。
• ToList()、Count()、First() 会触发立即执行。
• 多次枚举可能重复执行查询或重复计算。
• 数据库分页必须在数据库侧完成，不要先取全量再分页。

常见误区

误区	推荐做法
写出长链 LINQ 但没人读得懂	适当拆中间变量并命名业务含义
在 EF 查询中调用本地方法	使用可翻译表达式或先明确切到内存
以为 Where 立刻执行	理解延迟执行，知道什么时候触发

练习

• 按任务状态统计数量。
• 找出每个分类下最近创建的 3 个任务。
• 把实体列表投影为只包含 Id、Title、IsCompleted 的 DTO。