深入理解GroupJoin

GroupJoin是LINQ用於實現兩個序列之間的查詢的操作符。它將兩個序列中的元素按照指定的鍵或多個鍵關聯起來，生成一個負責的結果序列。本文將從多個方面對GroupJoin進行詳細的闡述。

一、基礎概念

GroupJoin可以認為是Join和GroupBy的結合，將Join操作的結果根據指定的Key進行分組，生成一個鍵值對序列，其中鍵是指定的Key，值是Join操作生成的結果序列。下面是一個基本的GroupJoin語法：

var result = outerSequence.GroupJoin(
                innerSequence,
                outerKeySelector,
                innerKeySelector,
                (outerItem, innerItems) =>
                    new
                    {
                        outerItem,
                        innerItems
                    });

其中outerSequence和innerSequence是兩個待Join的序列，outerKeySelector和innerKeySelector是指定的鍵，用於將兩個序列中的元素進行關聯。Join操作生成的結果序列是一個匿名對象序列，每個匿名對象包含兩個屬性，outerItem和innerItems。outerItem表示外部序列中的每個元素，而innerItems是一個包含與outerItem關聯的內部序列元素的集合。可以使用LINQ中的Select方法從匿名對象序列中獲取需要的結果。

二、多條件選取

GroupJoin不僅可以使用單個鍵進行關聯，還可以使用多個鍵進行關聯。這種情況下，需要創建一個新的類型作為關鍵字。下面的示例中，將一個訂單列表和一個產品列表進行關聯，使用訂單的ProductID和Quantity作為關鍵字，查找購買每個產品的總數量：

class OrderProduct
{
    public int ProductID { get; set; }
    public int Quantity { get; set; }
}

var result = orders.GroupJoin(
                products,
                order => new { order.ProductID, order.Quantity },
                product => new { product.ID, Quantity = 1 },
                (order, product) => new { ProductName = product.First().Name, TotalQuantity = order.Quantity * product.Count() });

其中，OrderProduct用於表示訂單中的每個產品，包含ProductID和Quantity屬性。GroupJoin使用了新創建的類型作為關鍵字，並通過Count方法獲取每個產品的總數量。

三、使用DefaultIfEmpty

如果主鍵不存在，GroupJoin默認會返回空集合。但是通過DefaultIfEmpty方法，可以指定一個默認值作為返回結果。下面的示例中，將沒有訂單的產品設置為0數量，並計算整個訂單的總價值：

var result = products.GroupJoin(
                orders,
                product => product.ID,
                order => order.ProductID,
                (product, orders) => new { Product = product, Orders = orders })
            .SelectMany(
                x => x.Orders.DefaultIfEmpty(new Order { ProductID = x.Product.ID, Quantity = 0 }),
                (x, y) => new { ProductName = x.Product.Name, Price = x.Product.Price, Quantity = y.Quantity })
            .GroupBy(x => x.ProductName)
            .Select(x => new { ProductName = x.Key, TotalValue = x.Sum(y => y.Price * y.Quantity) });

GroupJoin使用了產品的ID作為鍵，同時使用DefaultIfEmpty方法將沒有訂單的產品設置為0數量。在SelectMany方法中，使用GroupsJoin生成的結果和默認值生成一個新的匿名對象。最後通過GroupBy和Sum方法計算整個訂單的總價值。

四、使用into子句

GroupJoin + into語法可以讓查詢更加簡潔，同時避免重複執行一些查詢。下面的示例中，將訂單和產品關聯起來，並計算總價值和平均價值：

var result = orders.GroupJoin(
                products,
                order => order.ProductID,
                product => product.ID,
                (order, products) => new { Order = order, Products = products })
            .GroupBy(
                x => x.Order.ID,
                y => y.Products,
                (k, g) => new
                {
                    OrderID = k,
                    TotalValue = g.Sum(x => x.Sum(y => y.Price * y.Quantity)),
                    AverageValue = g.Average(x => x.Sum(y => y.Price * y.Quantity))
                });

在第一個GroupJoin中生成包含訂單和產品信息的匿名對象，然後使用into將結果進行分組。在第二個GroupBy中，使用Sum和Average計算總價值和平均價值。

五、使用EqualityComparer

GroupJoin默認使用默認的相等比較器來比較鍵值相等性。但是，如果要使用自定義的相等比較器，可以通過重載方法來實現。下面的示例中，使用自定義的比較器，將部分訂單信息與產品信息進行關聯：

class OrderComparer : IEqualityComparer
{
    public bool Equals(Order x, Order y)
    {
        return x != null && y != null && x.ProductID == y.ProductID && x.CustomerID == y.CustomerID;
    }

    public int GetHashCode(Order obj)
    {
        return obj.ProductID.GetHashCode() ^ obj.CustomerID.GetHashCode();
    }
}

var result = orders.GroupJoin(
                    products,
                    order => order,
                    product => new { ID = product.ID, Name = product.Name },
                    (order, products) => new { Order = order, Products = products },
                    new OrderComparer())
                .SelectMany(
                    x => x.Products.DefaultIfEmpty(),
                    (x, y) => new { OrderID = x.Order.ID, ProductName = y?.Name ?? "No Product", TotalValue = x.Order.Quantity * y?.Price ?? 0 });

在GroupJoin方法中使用了一個自定義比較器來對訂單進行比較。比較器的Equals方法使用多個屬性比較訂單的相等性。在SelectMany方法中，使用GroupsJoin生成的結果和默認值生成一個新的匿名對象。

六、總結

通過本文的介紹，我們了解了GroupJoin操作符從基礎概念、多條件選取、使用DefaultIfEmpty、使用into子句、使用EqualityComparer等多個方面進行了詳細的闡述。在實際開發中，根據不同的需求，可以選用不同的GroupJoin語法來查詢所需數據，使得查詢結果更加準確、高效。