基於物件的資料篩選與排序（一）
可能大家對於資料庫的操作太過於熟悉了，以至於忘記.Net提供的強大而靈活的資料操作。例如，當我們想對資料進行篩選時，首先想到的是“Where”而不是List< T>.FindAll();當我們想對資料進行排序時，首先想到的是“Sort”而不是List< T>.Sort();當我們想對資料進行分頁時，首先想到的是儲存過程，而不是List< T>.GetRange()。。。
當然在這裡並不是要指明資料庫的直接操作不夠好，在資料量比較大的時候，資料庫的直接操作效率確實很高，然而在對較少資料進行操作時，一次性取出資料然後快取在伺服器上，這對於以後的排序、篩選、分頁等操作直接對快取進行，則會使效率提高很多。
方法不是絕對的，也並沒有絕對的更優更劣，這裡只是提供了不同的思路，具體的方法選用還是得根據實際情況來進行，所以在這裡筆者詳細介紹下.Net本身強大的物件資料操作。
首先我們在Web介面上放置這些控制元件，如下圖：
在這裡的資料我使用了之前一個農田資料採集的資料庫，具體的欄位有：id編號，光照度，溫度，導電度，溼度，所屬農田編號和記錄時間。
作為樣本，我們現在想實現的效果是，根據時間展示4個記錄資料就好。
基於SQL的篩選
首先我們最為熟悉和第一反應肯定是用資料庫進行篩選操作，我們建立資料表對應的業務物件AgriData
public class AgriData:IData
{
public int Tem { get; set; }
public int Ele { get 對於採集的資料這裡使用List< AgriData>進行儲存。接下來我們建立一個SqlAgriDataManager類進行資料的儲存工作，並返回List< AgriData>。SqlAgriDataManager的實現思路通常如下：
public class SqlAgriDataManager
{
//填充List<AgriData>並返回
public static List<AgriData> GetList(string query)
{
List<AgriData> list = null;
SqlDataReader reader = ExcuteReader(query);
if (reader.HasRows)
{
list = new List<AgriData>();
while (reader.Read())
list.Add(GetItem(reader));
}
reader.Close();
return list;
}
//資料庫讀取資料返回SqlDataReader
private static SqlDataReader ExcuteReader(string query)
{
string strCon = ConfigurationManager.ConnectionStrings["db_AgricultureConnectionString"].ConnectionString;
SqlConnection con = new SqlConnection(strCon);
SqlCommand com = new SqlCommand(query,con);
con.Open();
SqlDataReader reader = com.ExecuteReader(CommandBehavior.CloseConnection);
return reader;
}
//將讀取的資料進行封裝
private static AgriData GetItem(SqlDataReader record)
{
AgriData agr = new AgriData();
agr.Tem = Convert.ToInt32(record["AgriDataTem"]);
agr.Sun = Convert.ToInt32(record["AgriDataSun"]);
agr.Ele = Convert.ToInt32(record["AgriDataEle"]);
agr.Water = Convert.ToInt32(record["AgriDataWater"]);
return agr;
}
}這段程式碼理解也比較容易，首先連線資料庫，執行相應的篩選語句返回一個儲存了資料的SqlDataReader物件，接著將每個資料中列值封裝到AgriData物件中，逐個填充最終返回List< AgriData>物件。
接下要做的便是提供ObjectDataSource的資料來源，也就是我們剛才獲取的List< AgriData >集合，很顯然我們要在頁面上呼叫的便是GetList方法，具體的頁面檔案index.aspx程式碼如下：
<asp:ObjectDataSource ID="ObjectAgrList" runat="server" SelectMethod="GetList" TypeName="Manager.SqlAgriDataManager" OnSelecting="ObjectAgrList_Selecting">
<SelectParameters>
<asp:Parameter Name="query" Type="String" />
</SelectParameters>
</asp:ObjectDataSource>ObjctDataSource使用GetList()方法作為SelectCommand（注意要使用靜態方法），ObjectDataSource的ID將會用於GridView的DataSourceID。
好的接下來我們進行後臺操作，即查詢條件——時間的拼裝（這裡資料庫中的時間並沒有用通常的DateTime型別，而是vchar），我們來看一下具體實現：
public partial class index : System.Web.UI.Page
{
//獲取下拉列表Year的值
public int Year {
get { return Convert.ToInt32(ddlistYear.SelectedValue);
}
//獲取下拉列表Month的值
public int Month {
get { return Convert.ToInt32(ddlistMounth.SelectedValue); }
}
//獲取下拉列表Day的值
public int Day {
get { return Convert.ToInt32(ddlistDay.SelectedValue); }
}
//拼裝Sql語句
public string QuerySql
{
get
{
int year = Year;
int mounth = Month;
int day = Day;
string str = string.Empty;
if (year != 0)
str += year.ToString() + "/";
if (mounth != 0)
str += mounth.ToString() + "/";
if (day != 0)
str += day.ToString() + " ";
return "select AgriDataTem,AgriDataEle,AgriDataSun,AgriDataWater from AgriData where " +
"AgriDataTime like '" + str + "%'";
}
}
//頁面載入事件
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
if (!IsPostBack)
{
AppedListItem(ddlistMounth, 12);
AppedListItem(ddlistDay, 30);
}
}
protected void AppedListItem(DropDownList list,int end)
{
for (int i = 1; i <= end; i++)
{
list.Items.Add(new ListItem(i.ToString()));
}
}
protected void ddlistYear_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
{
gvAgriculture.DataBind();
}
protected void ddlistMounth_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
{
gvAgriculture.DataBind();
}
protected void ddlistDay_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
{
gvAgriculture.DataBind();
}
//每個列表的回發都很會觸發gvAgriculture.DataBind(),然後出發這裡
protected void ObjectAgrList_Selecting(object sender, ObjectDataSourceSelectingEventArgs e)
{
e.InputParameters["query"] = this.QuerySql;
}
}這段程式碼中Year、Month、Day分別對應3個DropDownList控制元件的SelectedValue，同時用AppendListItem方法對月和日控制元件賦初值（年列表直接賦予了2017，當然為了簡便，這裡沒有對不同月的天數進行處理，直接為30天），在每個下拉列表SelectedIndex發生變化時，對GridView控制元件進行資料繫結，在回發過程中觸發新的查詢操作即ObjectDataSource的Selecting事件，我們用一個按鈕來輔助做回發操作。
基本的基於資料庫的操作過程便是如此，執行之後得到到的效果如下圖：
基於物件的篩選
上面我們演示了傳統的SQL的資料篩選操作，那麼在此基礎上是怎樣進行基於物件的篩選的，又是怎樣提升效能的（沒有優化的操作就不會有被推廣的意義）呢？
同樣，我們沿用剛才所建立的控制元件進行操作，在本例中基於物件的篩選就是對List< AgriData>的篩選。實現的思路也並不難，首先建立一個過載的GetList（下篇程式碼直接新建了一個類來實現該方法，未在原SqlAgriDataManager類中實現過載）方法，然後取出所有的AgriData並新增到快取中，然後建立一個新的List< AgriData>，將快取中的所有資料遍歷，將符合要求的項新增到該List< AgriData>中，最後再返回該集合，從而實現了相關的篩選操作。程式碼如下(為了利於區別，在這裡新建了一個類)：
public class ObjAgriDataManager
{
public static List<AgriData> GetList()
{
List<AgriData> list = HttpContext.Current.Cache["AgriList"] as List<AgriData>;
if (list == null)
{
list = SqlAgriDataManager.GetList("select AgriDataTem,AgriDataEle,AgriDataSun,AgriDataWater from AgriData");
HttpContext.Current.Cache.Insert("AgriList", list);
}
return list;
}
public static List<AgriData> GetList(List<AgriData> agriList,int year,int month,int day)
{
List<AgriData> list = null;
bool canAdd;
//將從快取中提取的List<AgriData>根據年月日篩選出來
if (agriList != null)
{
list = new List<AgriData>();
foreach (AgriData n in agriList)
{
canAdd = true;
//為0時即時間段都符合要求
if (year != 0 && year != n.Date.Year)
canAdd = false;
if (month != 0 && month != n.Date.Month)
canAdd = false;
if (day != 0 && day != n.Date.Day)
canAdd = false;
if (canAdd) list.Add(n);
}
}
return list;
}OK，我們來仔細看一下這個程式碼，無參的GetList方法在無快取情況下通過SqlAgriDataManager中的GetList方法執行sql語句將得到的資料一次性快取到快取中，在有快取資料情況下直接使用快取中資料。第二個GetList方法中通過輸入的年、月、日對agriList進行篩選，從而返回篩選後的集合物件。
很顯然，上面的方法擴充套件性是很差的，現在是根據年、月、日查詢，那有需要根據所屬農田Id查詢時，又需要對該方法進行修改，或者再寫一個過載方法，這顯然不符合面向物件設計模式，因為程式碼沒有得到重用。
實際上，.Net框架已經為這些問題做好了解決方案，在List< T>上提供了一個FindAll(Predicate< T> math)方法進行篩選工作,Predicate< T>是一個泛型委託:
public delegate bool Predicate<T>(T obj)因此math引數是一個返回bool型別並且只有一個傳遞引數的方法，在FindAll()內部再將這個方法傳遞進去。
現在我們要做的工作就是完成Predicate< T>封裝的篩選規則，和定義Predicate< T>委託的方法。
public static List<AgriData> GetList(List<AgriData> agriList,int year,int month,int day)顯然這裡的篩選條件為了更好的擴充套件性需要進行變更，我們可以定義一個泛型資料篩選類DataFilter< T>來進行篩選條件的設定，於是這個GetList方法變為：
public static List<AgriData> GetList(List<AgriData> agriList, DataFilter<AgriData> filter)那麼具體的這個DataFilter的設計思路是怎樣的呢？
考慮到Predicate< T>只能傳遞一個引數，我們用資料物件作為引數即這裡的AgriData業務物件進行引數傳遞，於是DataFilter< T>這個類和DataFilter< T>中的bool型篩選方法就應該是這樣定義的：
public class DataFilter<T> where T : AgriData
{
public bool MatchRule(T param)
{
if (year != 0 && year != param.Date.Year) return false;
if (month != 0 && month != param.Date.Month) return false;
if (day != 0 && day != param.Date.Day) return false;
return true;
}
}因為year，month，day是比較通常的查詢操作，為了便於封裝和實現這個查詢約束，我們這裡定義一個介面，僅含有一個DateTime型別的Date屬性，對於所有實現了該介面的類，都可以使用上面的篩選方法（一個不包含年、月、日的類顯然不符合這裡的篩選條件）。
public interface IData
{
DateTime Date { get; set;}
}同時對AgriData類進行修改，讓他實現這個介面：
public class AgriData:IData好了，有了這樣的約束介面，我們可以將DataFilter的約束條件更改為IData，同時我們完善該篩選類的具體程式碼：
public class DataFilter<T> where T : IData
{
private int year, month, day;
public DataFilter(int year, int month, int day)
{
this.year = year;
this.month = month;
this.day = day;
}
//方便使用的一組建構函式
public DataFilter(DateTime date) : this(date.Year, date.Month, date.Day) { }
public DataFilter(int year, int month) : this(year, month, 0) { }
public DataFilter(int year) : this(year, 0, 0) { }
public DataFilter() : this(0, 0, 0) { }
//基於對時間篩選的基本邏輯
public bool MatchRule(T param)
{
if (year != 0 && year != param.Date.Year) return false;
if (month != 0 && month != param.Date.Month) return false;
if (day != 0 && day != param.Date.Day) return false;
return true;
}
}我們回到之前的問題，資料篩選不單單隻要篩選出時間符合條件的問題，如還要篩選符合的所屬農田Id咋辦，我們工作到了這裡，應該很容易聯想到DataFilter< T>應該作為一個篩選類的基類，同時應將MathRule方法作為可重寫方法，這樣更利於子類的相關實現。於是便有了這樣的修改：
public virtual bool MatchRule(T param) {}接下來我們來看一下對所屬農田進行的篩選時如何進行的：
public class AgriDataFilter : DataFilter<AgriData>
{
private int agriDataBelong;
//同時對時間和所屬農田id的查詢賦值
public AgriDataFilter(int year, int month, int day, int id)
: base(year, month, day)
{
this.agriDataBelong = id;
}
public override bool MatchRule(AgriData param)
{
bool result = base.MatchRule(param);
//0
if (agriDataBelong == 0 || agriDataBelong == param.AgriDataBelong) return true;
return result;
}
}現在ObjAgriDataManager中的GetList方法也顯而易見了：
public static List<AgriData> GetList(List<AgriData> agriList, DataFilter<AgriData> filter)
{
List<AgriData> list = null;
//通過List<T>自帶的FindAll進行篩選
if (agriList != null)
list = agriList.FindAll(new Predicate<AgriData>(filter.MatchRule));
return list;
}同時，我們對SqlAgriDataManager中的GetItem擴充一下：
private static AgriData GetItem(SqlDataReader record)
{
AgriData agr = new AgriData();
agr.Tem = Convert.ToInt32(record["AgriDataTem"]);
agr.Sun = Convert.ToInt32(record["AgriDataSun"]);
agr.Ele = Convert.ToInt32(record["AgriDataEle"]);
agr.Water = Convert.ToInt32(record["AgriDataWater"]);
agr.AgriDataBelong = Convert.ToInt32(record["AgriDataBelong"]);
agr.Date = Convert.ToDateTime(record["AgriDataTime"]);
return agr;
}最後要做的就是對index.aspx頁面上的ObjectDataSource控制元件的屬性重新配置一下：
<asp:ObjectDataSource ID="ObjectDataSource" runat="server" SelectMethod="GetList" TypeName="Manager.ObjAgriDataManager" OnSelecting="ObjectDataSource_Selecting">
<SelectParameters>
<asp:Parameter Name="agriList" Type="Object" />
<asp:Parameter Name="filter" Type="Object" />
</SelectParameters>
</asp:ObjectDataSource>後臺得到DateFilter的處理為：
public DataFilter<AgriData> Filter {
get {
DataFilter<AgriData> filter = new AgriDataFilter(Year, Month, Day, 100);
return filter;
}
}ObjectDataSource的Selecting的事件處理為（其他DropDownList的相關處理事件無需更改）：
protected void ObjectDataSource_Selecting(object sender, ObjectDataSourceSelectingEventArgs e)
{
e.InputParameters["agriList"] = ObjAgriDataManager.GetList();
e.InputParameters["filter"] = Filter;
}一切就是這樣的順利，最終執行的出的效果為：
所有工作都已經完成了，我們可以測試一下通過這方式對資料庫的依賴是否減少（理論上只需執行一次SQL操作）。我們可以開啟SQL 2008中的事件探測器（SQL Server Profiler）進行測試。
單擊工具欄的“橡皮擦”圖示，先對列表清除。然後執行第一次基於資料庫篩選的index.aspx檔案，可以看到對列表的每次操作，無論翻頁還是篩選，都會對資料庫進行一次查詢操作。然後單擊“橡皮擦”清除列表，執行第二次基於物件的篩選的程式，可以看到果然和預期一樣，只進行了一次訪問，後繼的翻頁還是篩選對資料庫都未構成依賴，全部都是對快取進行了相關操作。