快乐的Lambda表达式(二)

jQuery 1

  自从Lambda随.NET
Framework3.5并发在.NET开发者面前来说,它曾经给大家带来了太多的满面春风。它优雅,对开发者更和谐,能提高开支功效,天啊!它还有可能降低产生局部机密错误的或是。LINQ包括ASP.NET
MVC中的很多意义都是用兰姆da实现的。我只好说自从用了拉姆(Lamb)da,我腰也不酸了,腿也不疼了,手指也不抽筋了,就连写代码bug都少了。小伙伴们,你们前些天用拉姆(Lamb)da了么?可是你实在了然它么?后天大家就来可以的认识一下吧。

  本文会介绍到一些兰姆(Lamb)da的基础知识,然后会有一个不大的属性测试对照兰姆(Lamb)da表明式和经常方法的性质,接着我们会因此IL来深刻摸底Lambda到底是怎么着,最终我们将用Lambda表达式来促成部分JavaScript里面相比常见的格局。

了解Lambda     

  在.NET
1.0的时候,我们都精晓我们日常采取的是寄托。有了寄托呢,我们就足以像传递变量一样的传递情势。在大势所趋程序上来讲,委托是一种强类型的托管的法门指针,曾经也一时被大家用的这叫一个广阔呀,不过总的来说委托行使起来依然有一些麻烦。来探视使用一个信托一起要以下多少个步骤:

  1. 用delegate关键字创设一个信托,包括注明重回值和参数类型
  2. 应用的地方接到那多少个委托
  3. 开创这个委托的实例并指定一个再次来到值和参数类型匹配的法门传递过去

  复杂呢?好啊,也许06年你说不复杂,不过现在,真的挺复杂的。

  后来,幸运的是.NET
2.0为了们带来了泛型。于是我们有了泛型类,泛型方法,更关键的是泛型委托。最后在.NET3.5的时候,我们Microsoft的弟兄们到底意识到骨子里我们只需要2个泛型委托(使用了重载)就可以覆盖99%的采用境况了。

  • Action 没有输入参数和重返值的泛型委托
  • Action<T1, …, T16> 可以接纳1个到16个参数的无重临值泛型委托
  • Func<T1, …, T16, 陶特(Tout)>
    可以接收0到16个参数并且有重回值的泛型委托

  这样大家就足以跳过地点的首先步了,不过第2步如故必须的,只是用Action或者Func替换了。别忘了在.NET2.0的时候我们还有匿名格局,固然它没怎么流行起来,不过我们也给它
一个出名的机遇。

Func<double, double> square = delegate (double x) {
    return x * x;
}

  最后,终于轮到我们的兰姆(Lamb)da优雅的上场了。

// 编译器不知道后面到底是什么玩意,所以我们这里不能用var关键字
Action dummyLambda = () => { Console.WriteLine("Hello World from a Lambda expression!"); };

// double y = square(25);
Func<double, double> square = x => x * x;

// double z = product(9, 5);
Func<double, double, double> product = (x, y) => x * y;

// printProduct(9, 5);
Action<double, double> printProduct = (x, y) => { Console.WriteLine(x * y); };

// var sum = dotProduct(new double[] { 1, 2, 3 }, new double[] { 4, 5, 6 });
Func<double[], double[], double> dotProduct = (x, y) =>
{
    var dim = Math.Min(x.Length, y.Length);
    var sum = 0.0;
    for (var i = 0; i != dim; i++)
        sum += x[i] + y[i];
    return sum;
};

// var result = matrixVectorProductAsync(...);
Func<double, double, Task<double>> matrixVectorProductAsync = async (x, y) =>
{
    var sum = 0.0;
    /* do some stuff using await ... */
    return sum;
};

 

  从下边的代码中我们得以见见:

  • 假定唯有一个参数,不需要写()
  • 万一只有一条实施语句,并且大家要再次回到它,就不需要{},并且毫不写return
  • Lambda能够异步执行,只要在面前加上async关键字即可
  • Var关键字在大多数气象下都不可能运用

  当然,关于最后一条,以下这些境况下我们仍是可以够用var关键字的。原因很粗略,大家报告编译器,后边是个什么项目就可以了。

Func<double,double> square = (double x) => x * x;

Func<string,int> stringLengthSquare = (string s) => s.Length * s.Length;

Action<decimal,string> squareAndOutput = (decimal x, string s) =>
{
    var sqz = x * x;
    Console.WriteLine("Information by {0}: the square of {1} is {2}.", s, x, sqz);
};

  现在,大家已经理解兰姆da的片段为主用法了,假设单独就这么些事物,这就不叫快乐的兰姆(Lamb)da表明式了,让我们看看下边的代码。

var a = 5;
Func<int,int> multiplyWith = x => x * a;
var result1 = multiplyWith(10); //50
a = 10;
var result2 = multiplyWith(10); //100

  是不是有好几觉得了?大家得以在兰姆da表达式中用到外边的变量,没错,也就是风传中的闭包啦。

void DoSomeStuff()
{
    var coeff = 10;
    Func<int,int> compute = x => coeff * x;
    Action modifier = () =>
    {
        coeff = 5;
    };

    var result1 = DoMoreStuff(compute);

    ModifyStuff(modifier);

    var result2 = DoMoreStuff(compute);
}

int DoMoreStuff(Func<int,int> computer)
{
    return computer(5);
}

void ModifyStuff(Action modifier)
{
    modifier();
}

  在上面的代码中,DoSomeStuff方法里面的变量coeff实际是由外部方法ModifyStuff修改的,也就是说ModifyStuff这么些办法拥有了走访DoSomeStuff里面一个片段变量的力量。它是咋样形成的?我们及时会说的J。当然,这一个变量效能域的题目也是在使用闭包时应有专注的地方,稍有不慎就有可能会抓住你意外的结果。看看下边这一个你就掌握了。

var buttons = new Button[10];

for (var i = 0; i < buttons.Length; i++)
{
    var button = new Button();
    button.Text = (i + 1) + ". Button - Click for Index!";
    button.OnClick += (s, e) => { Messagebox.Show(i.ToString()); };
    buttons[i] = button;
}

  猜猜你点击那一个按钮的结果是什么?是”1, 2,
3…”。可是,其实确实的结果是一体都彰显10。为啥?不明觉历了呢?那么只要避免这种意况吧?

var button = new Button();
var index = i;
button.Text = (i + 1) + ". Button - Click for Index!";
button.OnClick += (s, e) => { Messagebox.Show(index.ToString()); };
buttons[i] = button;

  其实做法很粗略,就是在for的轮回之中把近年来的i保存下来,那么每一个表达式里面储存的值就不平等了。

  接下去,我们整点高级的货,和兰姆(Lamb)da息息相关的表达式(Expression)。为啥说什么样有关,因为我们可以用一个Expression将一个兰姆da保存起来。并且同意我们在运作时去解释那多少个Lambda表明式。来看一下上面简单的代码:

Expression<Func<MyModel, int>> expr = model => model.MyProperty;
var member = expr.Body as MemberExpression;
var propertyName = member.Expression.Member.Name; 

  这些实在是Expression最简易的用法之一,我们用expr存储了前面的表明式。编译器会为大家转移表明式树,在表明式树中包括了一个元数据像参数的类型,名称还有方法体等等。在LINQ
TO
SQL中就是通过这种措施将我们设置的规范经过where扩张方法传递给前面的LINQ
Provider举行表明的,而LINQ
Provider解释的过程实际上就是将表明式树转换成SQL语句的进程。

兰姆(Lamb)da表明式的属性

  关于拉姆(Lamb)da性能的题目,我们第一可能会问它是比普通的方法快啊?仍然慢呢?接下去我们就来一探讨竟。首先我们通过一段代码来测试一下数见不鲜方法和兰姆da表明式之间的习性差距。

class StandardBenchmark : Benchmark
{
    const int LENGTH = 100000;
    static double[] A;
    static double[] B;

    static void Init()
    {
        var r = new Random();
        A = new double[LENGTH];
        B = new double[LENGTH];

        for (var i = 0; i < LENGTH; i++)
        {
            A[i] = r.NextDouble();
            B[i] = r.NextDouble();
        }
    }

    static long LambdaBenchmark()
    {
        Func<double> Perform = () =>
        {
            var sum = 0.0;

            for (var i = 0; i < LENGTH; i++)
                sum += A[i] * B[i];

            return sum;
        };
        var iterations = new double[100];
        var timing = new Stopwatch();
        timing.Start();

        for (var j = 0; j < iterations.Length; j++)
            iterations[j] = Perform();

        timing.Stop();
        Console.WriteLine("Time for Lambda-Benchmark: \t {0}ms", timing.ElapsedMilliseconds);
        return timing.ElapsedMilliseconds;
    }

    static long NormalBenchmark()
    {
        var iterations = new double[100];
        var timing = new Stopwatch();
        timing.Start();

        for (var j = 0; j < iterations.Length; j++)
            iterations[j] = NormalPerform();

        timing.Stop();
        Console.WriteLine("Time for Normal-Benchmark: \t {0}ms", timing.ElapsedMilliseconds);
        return timing.ElapsedMilliseconds;
    }

    static double NormalPerform()
    {
        var sum = 0.0;

        for (var i = 0; i < LENGTH; i++)
            sum += A[i] * B[i];

        return sum;
    }
}
}

  代码很简单,大家经过执行同样的代码来相比较,一个位于Lambda表达式里,一个坐落经常的不二法门里面。通过4次测试拿到如下结果:

  Lambda  Normal-Method

  70ms  84ms
  73ms  69ms
  92ms  71ms
  87ms  74ms

  按理来说,兰姆da应该是要比普通方法慢很小一点点的,可是不了然第两遍的时候怎么Lambda会比平时方法还快一些。-
-!可是经过如此的对照自己想起码能够表明兰姆(Lamb)da和平日方法之间的性质其实几乎是尚未区分的。  

  那么兰姆da在经过编译之后会成为啥样子吗?让LINQPad告诉您。

jQuery 2

  上图中的兰姆(Lamb)da表明式是如此的:

Action<string> DoSomethingLambda = (s) =>
{
    Console.WriteLine(s);// + local
};

  对应的平日方法的写法是这么的:

void DoSomethingNormal(string s)
{
    Console.WriteLine(s);
}

  下面两段代码生成的IL代码呢?是那般地:

DoSomethingNormal:
IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldarg.1     
IL_0002:  call        System.Console.WriteLine
IL_0007:  nop         
IL_0008:  ret         
<Main>b__0:
IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldarg.0     
IL_0002:  call        System.Console.WriteLine
IL_0007:  nop         
IL_0008:  ret       

  最大的不同就是方法的称谓以及艺术的施用而不是声称,注脚实际上是同样的。通过地点的IL代码我们得以观察,这多少个表达式实际被编译器取了一个称呼,同样被放在了当下的类里面。所以其实,和我们调类里面的法门没有什么样两样。下边这张图表达了这多少个编译的经过:

jQuery 3

  上边的代码中从不行使外部变量,接下去我们来看另外一个例子。

void Main()
{
    int local = 5;

    Action<string> DoSomethingLambda = (s) => {
        Console.WriteLine(s + local);
    };

    global = local;

    DoSomethingLambda("Test 1");
    DoSomethingNormal("Test 2");
}

int global;

void DoSomethingNormal(string s)
{
    Console.WriteLine(s + global);
}

  这一次的IL代码会有哪些不同么?

IL_0000:  newobj      UserQuery+<>c__DisplayClass1..ctor
IL_0005:  stloc.1     
IL_0006:  nop         
IL_0007:  ldloc.1     
IL_0008:  ldc.i4.5    
IL_0009:  stfld       UserQuery+<>c__DisplayClass1.local
IL_000E:  ldloc.1     
IL_000F:  ldftn       UserQuery+<>c__DisplayClass1.<Main>b__0
IL_0015:  newobj      System.Action<System.String>..ctor
IL_001A:  stloc.0     
IL_001B:  ldarg.0     
IL_001C:  ldloc.1     
IL_001D:  ldfld       UserQuery+<>c__DisplayClass1.local
IL_0022:  stfld       UserQuery.global
IL_0027:  ldloc.0     
IL_0028:  ldstr       "Test 1"
IL_002D:  callvirt    System.Action<System.String>.Invoke
IL_0032:  nop         
IL_0033:  ldarg.0     
IL_0034:  ldstr       "Test 2"
IL_0039:  call        UserQuery.DoSomethingNormal
IL_003E:  nop         

DoSomethingNormal:
IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldarg.1     
IL_0002:  ldarg.0     
IL_0003:  ldfld       UserQuery.global
IL_0008:  box         System.Int32
IL_000D:  call        System.String.Concat
IL_0012:  call        System.Console.WriteLine
IL_0017:  nop         
IL_0018:  ret         

<>c__DisplayClass1.<Main>b__0:
IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldarg.1     
IL_0002:  ldarg.0     
IL_0003:  ldfld       UserQuery+<>c__DisplayClass1.local
IL_0008:  box         System.Int32
IL_000D:  call        System.String.Concat
IL_0012:  call        System.Console.WriteLine
IL_0017:  nop         
IL_0018:  ret         

<>c__DisplayClass1..ctor:
IL_0000:  ldarg.0     
IL_0001:  call        System.Object..ctor
IL_0006:  ret      

  你意识了吧?五个情势所编译出来的内容是一样的,
DoSomtingNormal和<>c__DisplayClass1.<Main>b__0,它们之中的内容是同等的。可是最大的不平等,请小心了。当我们的Lambda表达式里面用到了表面变量的时候,编译器会为这一个兰姆da生成一个类,在这些类中蕴藏了俺们表明式方法。在采纳那多少个Lambda表明式的地点吗,实际上是new了这些类的一个实例举行调用。这样的话,大家表明式里面的外部变量,也就是上边代码中用到的local实际上是以一个全局变量的身份存在于这多少个实例中的。

jQuery 4

用拉姆(Lamb)da表达式实现部分在JavaScript中盛行的模式

  说到JavaScript,近期几年正是风声水起。不光能够接纳拥有我们软件工程现存的片段设计情势,并且鉴于它的灵活性,还有一部分是因为JavaScript特性而暴发的格局。比如说模块化,立刻执行方法体等。.NET由于是强类型编译型的言语,灵活性自然不如JavaScript,可是这并不意味JavaScript能做的事情.NET就不可能做,下边我们就来兑现部分JavaScript中好玩的写法。

回调格局

  回调形式也并非JavaScript特有,其实在.NET1.0的时候,我们就足以用委托来贯彻回调了。然则昨天我们要落实的回调可就不相同了。

void CreateTextBox()
{
    var tb = new TextBox();
    tb.IsReadOnly = true;
    tb.Text = "Please wait ...";
    DoSomeStuff(() => {
        tb.Text = string.Empty;
        tb.IsReadOnly = false;
    });
}

void DoSomeStuff(Action callback)
{
    // Do some stuff - asynchronous would be helpful ...
    callback();
}

  下面的代码中,大家在DoSomeStuff完成将来,再做一些事务。这种写法在JavaScript中是很常见的,jQuery中的Ajax的oncompleted,
onsuccess不就是这般实现的么?又或者LINQ扩大方法中的foreach不也是这样的么?

回去方法

  我们在JavaScript中可以间接return一个艺术,在.net中固然不可以一贯回到方法,可是大家能够回去一个表明式。

Func<string, string> SayMyName(string language)
{
    switch(language.ToLower())
    {
        case "fr":
            return name => {
                return "Je m'appelle " + name + ".";
            };
        case "de":
            return name => {
                return "Mein Name ist " + name + ".";
            };
        default:
            return name => {
                return "My name is " + name + ".";
            };
    }
}

void Main()
{
    var lang = "de";
    //Get language - e.g. by current OS settings
    var smn = SayMyName(lang);
    var name = Console.ReadLine();
    var sentence = smn(name);
    Console.WriteLine(sentence);
}

  是不是有一种政策模式的感觉?这还不够完善,这一堆的switch
case看着就心烦,让我们用Dictionary<TKey,电视机alue>来简化它。来探望来面这货:

static class Translations
{
    static readonly Dictionary<string, Func<string, string>> smnFunctions = new Dictionary<string, Func<string, string>>();

    static Translations()
    {
        smnFunctions.Add("fr", name => "Je m'appelle " + name + ".");
        smnFunctions.Add("de", name => "Mein Name ist " + name + ".");
        smnFunctions.Add("en", name => "My name is " + name + ".");
    }

    public static Func<string, string> GetSayMyName(string language)
    {
        //Check if the language is available has been omitted on purpose
        return smnFunctions[language];
    }
}

自定义型方法

  自定义型方法在JavaScript中相比较宽泛,重要实现思路是那一个办法被设置成一个属性。在给那么些特性附值,甚至推行进程中大家可以随时变动这些特性的针对,从而达成改变这些措施的目地。

class SomeClass
{
    public Func<int> NextPrime
    {
        get;
        private set;
    }

    int prime;

    public SomeClass
    {
        NextPrime = () => {
            prime = 2;

            NextPrime = () => {
                   // 这里可以加上 第二次和第二次以后执行NextPrive()的逻辑代码
                return prime;
            };

            return prime;
        }
    }
}

  下边的代码中当NextPrime第一次被调用的时候是2,与此同时,我们改变了NextPrime,我们得以把它指向其余的方法,和JavaScrtip的油滑比起来也不差吧?假设你还不满足,那下面的代码应该能满意你。

Action<int> loopBody = i => {
    if(i == 1000)
        loopBody = //把loopBody指向别的方法

    /* 前10000次执行下面的代码 */
};

for(int j = 0; j < 10000000; j++)
    loopBody(j);

  在调用的地点我们不用考虑太多,然后那个点子本身就具备调优性了。我们原先的做法或许是在认清i==1000后头一向写上相应的代码,那么和当今的把该措施指向此外一个主意有什么样区别吗?

自推行措施

  JavaScript 中的自举行办法有以下多少个优势:

  1. 不会传染全局环境
  2. 保险自进行里面的措施只会被实施五回
  3. 释疑完霎时实施

  在C#中我们也得以有自推行的方法:

(() => {
    // Do Something here!
})();

  下面的是从未参数的,假设你想要参预参数,也非常的大概:

((string s, int no) => {
    // Do Something here!
})("Example", 8);

  .NET4.5最闪的新职能是怎么着?async?那里也得以

await (async (string s, int no) => {
    // 用Task异步执行这里的代码
})("Example", 8);

// 异步Task执行完之后的代码  

对象即时先导化

  我们知道.NET为大家提供了匿名对象,这使用大家可以像在JavaScript里面一样随便的始建大家想要对象。不过别忘了,JavaScript里面可以不仅可以放入数据,还足以放入方法,.NET可以么?要相信,Microsoft不会让我们失望的。

//Create anonymous object
var person = new {
    Name = "Jesse",
    Age = 28,
    Ask = (string question) => {
        Console.WriteLine("The answer to `" + question + "` is certainly 42!");
    }
};

//Execute function
person.Ask("Why are you doing this?");

  可是只要你实在是运行这段代码,是会抛出万分的。问题就在这边,兰姆da表明式是不容许赋值给匿名对象的。可是委托可以,所以在此地我们只需要告诉编译器,我是一个哪些项目标嘱托即可。

var person = new {
    Name = "Florian",
    Age = 28,
    Ask = (Action<string>)((string question) => {
        Console.WriteLine("The answer to `" + question + "` is certainly 42!");
    })
};

  不过这里还有一个题目,假使自己想在Ask方法里面去拜访person的某一个特性,可以么?

var person = new
{
                Name = "Jesse",
                Age = 18,
                Ask = ((Action<string>)((string question) => {
                    Console.WriteLine("The answer to '" + question + "' is certainly 20. My age is " + person.Age );
                }))
};

  结果是连编译都通但是,因为person在大家的兰姆da表明式这里如故不曾定义的,当然不同意采纳了,然而在JavaScript里面是从未问题的,肿么办呢?.NET能行么?当然行,既然它要提早定义,大家就提前定义好了。

dynamic person = null;
person = new {
    Name = "Jesse",
    Age = 28,
    Ask = (Action<string>)((string question) => {
        Console.WriteLine("The answer to `" + question + "` is certainly 42! My age is " + person.Age + ".");
    })
};

//Execute function
person.Ask("Why are you doing this?");  

运转时分支

  这个情势和自定义型方法有些类似,唯一的不比是它不是在概念自己,而是在概念另外方法。当然,唯有当以此措施基于属性定义的时候才有这种实现的恐怕。

public Action AutoSave { get; private set; }

public void ReadSettings(Settings settings)
{
    /* Read some settings of the user */

    if(settings.EnableAutoSave)
        AutoSave = () => { /* Perform Auto Save */ };
    else
        AutoSave = () => { }; //Just do nothing!
}

jQuery,  可能有人会以为这些没什么,可是仔细考虑,你在外围只需要调用AutoSave就足以了,另外的都休想管。而那些AutoSave,也不用每一趟执行的时候都亟需去反省部署文件了。

总结

  兰姆da表达式在最终编译之后实质是一个模式,而我辈阐明Lambda表达式呢实质上是以委托的款型传递的。当然我们还足以经过泛型表明式Expression来传递。通过兰姆(Lamb)da表明式形成闭包,可以做过多业务,可是有局部用法现在还存在争议,本文只是做一个概述
:),假诺有不妥,还请拍砖。谢谢补助 🙂

再有更多兰姆(Lamb)da表明式的特有玩法,请移步: 骨子里的故事之 –
快乐的兰姆da表达式(二)

 原文链接: http://www.codeproject.com/Articles/507985/Way-to-Lambda

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