在现代软件开发中，数据处理和查询是几乎所有应用程序的核心需求。无论是从数据库检索数据、过滤内存中的集合，还是解析XML文档，开发者都需要高效、灵活的方式来操作数据。C# 提供的 LINQ（Language Integrated Query，语言集成查询） 正是为解决这一问题而设计的强大工具。
LINQ 允许开发者使用类似SQL的语法直接在C#代码中查询数据，无论是内存中的集合（
List<T>、数组等）、数据库（通过Entity Framework）、XML文档，还是其他数据源。它的核心优势在于：
统一查询语法：无论数据源是什么，LINQ都提供一致的查询方式。
编译时类型检查：相比SQL字符串查询，LINQ在编译时就能发现错误。
强大的扩展性：可以自定义LINQ提供程序（如LINQ to Twitter、LINQ to JSON等）。
本文将全面介绍LINQ的核心概念、语法、常用操作符，并结合实际示例演示如何使用LINQ优化数据查询。
1. LINQ概述
1.1 什么是LINQ？
LINQ（Language Integrated Query）是.NET Framework 3.5引入的一项技术，它允许开发者使用类似SQL的查询语法直接在C#代码中查询数据。LINQ的核心思想是**"查询即代码"**，使得数据查询成为C#语言的一部分，而不是依赖于字符串拼接的SQL查询。
1.2 LINQ的主要组件
LINQ支持多种数据源，主要包括：
-
LINQ to Objects ：用于查询内存中的集合（如
List<T>、数组）。 -
LINQ to SQL：用于查询SQL Server数据库（现已较少使用，被Entity Framework替代）。
-
LINQ to Entities：用于Entity Framework Core查询数据库。
-
LINQ to XML：用于查询和操作XML文档。
-
LINQ to DataSet：用于查询ADO.NET DataSet。
此外，社区还开发了许多扩展，如LINQ to JSON（用于操作JSON数据）。
1.3 LINQ的两种语法形式
LINQ提供两种查询方式：
-
查询表达式语法（Query Syntax）：类似SQL的声明式语法。
var result = from p in products where p.Price > 100 select p; -
方法语法（Method Syntax）：基于扩展方法和Lambda表达式。
var result = products.Where(p => p.Price > 100);
大多数情况下，两种语法可以互换，但某些操作（如Count、Max）只能使用方法语法。
2. LINQ核心操作
2.1 基本查询：Where、Select、OrderBy
(1) 过滤数据（Where）
// 查询语法
var cheapProducts = from p in products
where p.Price < 50
select p;
// 方法语法
var cheapProducts = products.Where(p => p.Price < 50);(2) 投影（Select）
// 只选择名称
var productNames = products.Select(p => p.Name);
// 创建匿名对象
var productInfos = products.Select(p => new { p.Name, p.Price });(3) 排序（OrderBy / OrderByDescending）
// 按价格升序
var sortedProducts = products.OrderBy(p => p.Price);
// 按价格降序
var sortedDesc = products.OrderByDescending(p => p.Price);
// 多重排序
var multiSorted = products.OrderBy(p => p.Category)
.ThenBy(p => p.Price);2.2 分组和连接
(1) 分组（GroupBy）
// 按类别分组
var groupedProducts = from p in products
group p by p.Category into g
select new { Category = g.Key, Products = g };
// 方法语法
var groupedProducts = products.GroupBy(p => p.Category);(2) 连接（Join）
// 连接产品和类别
var joinedData = from p in products
join c in categories on p.CategoryId equals c.Id
select new { p.Name, c.CategoryName };2.3 聚合操作
LINQ提供多种聚合函数：
int count = products.Count(); // 总数
decimal maxPrice = products.Max(p => p.Price); // 最高价
decimal minPrice = products.Min(p => p.Price); // 最低价
decimal avgPrice = products.Average(p => p.Price); // 平均价
decimal totalValue = products.Sum(p => p.Price); // 总价值2.4 分页查询
int pageSize = 10;
int pageNumber = 2;
var pagedData = products.Skip((pageNumber - 1) * pageSize)
.Take(pageSize);3. 延迟执行 vs 立即执行
3.1 延迟执行（Deferred Execution）
LINQ查询默认是延迟执行的，意味着查询不会立即执行，而是在枚举结果时才计算：
var query = products.Where(p => p.Price > 100); // 未执行
foreach (var p in query) // 此时才执行
{
Console.WriteLine(p.Name);
}这种方式优化了性能，避免不必要的计算。
3.2 立即执行（Immediate Execution）
如果希望立即执行查询，可以使用：
-
ToList() -
ToArray() -
ToDictionary() -
Count(),First(),Single()等聚合方法var expensiveProducts = products.Where(p => p.Price > 100).ToList(); // 立即执行
4. 实际应用示例
4.1 从数据库查询（LINQ to Entities）
using (var db = new AppDbContext())
{
var customers = db.Customers
.Where(c => c.City == "London")
.OrderBy(c => c.Name)
.ToList();
}4.2 查询XML（LINQ to XML）
XDocument doc = XDocument.Load("products.xml");
var products = from p in doc.Descendants("Product")
where (decimal)p.Element("Price") > 100
select new {
Name = p.Element("Name").Value,
Price = (decimal)p.Element("Price")
};4.3 动态查询
IQueryable<Product> query = db.Products;
if (filterByPrice)
query = query.Where(p => p.Price > minPrice);
if (filterByCategory)
query = query.Where(p => p.Category == category);
var results = query.ToList();5. 性能优化建议
-
尽量使用延迟查询 ，避免过早执行
ToList()。 -
在数据库查询时使用
IQueryable<T>，让EF Core优化SQL。 -
避免
N+1查询问题，使用Include加载关联数据。 -
谨慎使用
SelectMany，确保理解其行为。 -
考虑使用
AsParallel()进行并行查询（PLINQ）。
6. 结论
LINQ是C#中最强大的特性之一，它统一了数据查询的方式，使代码更简洁、可读性更强。无论是查询内存集合、数据库，还是XML/JSON数据，LINQ都能提供优雅的解决方案。掌握LINQ可以显著提升开发效率，减少错误，并使代码更易于维护。
如果你还没有开始使用LINQ，现在就是最佳时机！尝试在你的项目中应用LINQ，你会发现数据处理变得前所未有的简单和高效。