如何用LINQ实现分组、左连接并统计数量？

Question

如何用LINQ实现分组、左连接并统计数量是开发中常见的需求。假设我们有两个集合：一个是订单集合`orders`，包含订单ID和客户ID；另一个是客户集合`customers`，包含客户ID和客户名称。现在需要按客户分组，显示每个客户的订单数量，即使某些客户没有订单也要显示。 问题：如何使用LINQ对上述场景实现分组、左连接并统计每个客户的订单数量？需要注意的是，在左连接中，若客户无订单，数量应显示为0。请提供具体代码实现，并解释GroupJoin方法的使用逻辑及DefaultIfEmpty的作用。

Answer 1

1. 问题背景与需求分析

在开发中，处理多集合数据时，分组、连接和统计数量是常见的需求。例如，我们需要从订单集合`orders`和客户集合`customers`中提取信息，按客户分组并显示每个客户的订单数量。即使某些客户没有订单，也需要显示其订单数量为0。

具体需求如下：

• 集合`orders`包含订单ID和客户ID。
• 集合`customers`包含客户ID和客户名称。
• 目标：按客户分组，显示每个客户的订单数量，若客户无订单，则数量为0。

为了实现这一需求，我们将使用LINQ的`GroupJoin`方法进行左连接，并结合`DefaultIfEmpty`确保无订单的客户也能显示。

2. LINQ实现代码

以下是具体的LINQ代码实现：

var result = customers.GroupJoin(
    orders,
    customer => customer.CustomerId, // 客户集合的关键字
    order => order.CustomerId,       // 订单集合的关键字
    (customer, orders) => new       // 结果选择器
    {
        CustomerId = customer.CustomerId,
        CustomerName = customer.CustomerName,
        OrderCount = orders.DefaultIfEmpty().Count(order => order != null)
    }
);
    

上述代码通过`GroupJoin`实现了左连接，确保即使某些客户没有订单，也能正确显示其订单数量为0。

3. GroupJoin 方法详解

`GroupJoin`方法用于将两个集合根据指定的键进行关联，并返回一个结果集合。它的工作原理类似于SQL中的左外连接（Left Outer Join）。

参数	描述
outer	外部集合（这里是`customers`）。
inner	内部集合（这里是`orders`）。
outerKeySelector	定义外部集合的键选择器（`customer => customer.CustomerId`）。
innerKeySelector	定义内部集合的键选择器（`order => order.CustomerId`）。
resultSelector	定义如何构建最终的结果对象。

`GroupJoin`会将外部集合的每个元素与内部集合中匹配的元素进行分组。如果没有匹配项，则分组为空。

4. DefaultIfEmpty 方法的作用

`DefaultIfEmpty`方法用于处理分组为空的情况。如果某个客户没有对应的订单，`DefaultIfEmpty`会返回一个默认值（如`null`），从而避免遗漏该客户。

在我们的代码中，`orders.DefaultIfEmpty()`确保了即使某个客户没有订单，也会返回一个空集合，进而计算出订单数量为0。

5. 数据示例与运行结果

假设我们有以下数据：

var customers = new List
{
    new Customer { CustomerId = 1, CustomerName = "Alice" },
    new Customer { CustomerId = 2, CustomerName = "Bob" },
    new Customer { CustomerId = 3, CustomerName = "Charlie" }
};

var orders = new List
{
    new Order { OrderId = 101, CustomerId = 1 },
    new Order { OrderId = 102, CustomerId = 1 },
    new Order { OrderId = 103, CustomerId = 2 }
};
    

运行结果如下：

CustomerId: 1, CustomerName: Alice, OrderCount: 2
CustomerId: 2, CustomerName: Bob, OrderCount: 1
CustomerId: 3, CustomerName: Charlie, OrderCount: 0
    

可以看到，即使客户“Charlie”没有订单，仍然正确显示了其订单数量为0。

6. 流程图说明

以下是整个处理流程的图示：

graph TD;
            A[Customers] --> B{GroupJoin};
            C[Orders] --> B;
            B --> D(DefaultIfEmpty);
            D --> E[Result];

此图展示了`customers`和`orders`集合如何通过`GroupJoin`和`DefaultIfEmpty`生成最终结果。