C# LINQ學習筆記四：LINQ to OBJECT之操作檔案目錄-有解無憂

本筆記摘抄自：https://www.cnblogs.com/liqingwen/p/5816051.html，記錄一下學習程序以備后續查用，

許多檔案系統操作實質上是查詢，因此非常適合使用LINQ方法，

一、查詢具有指定屬性或名稱的檔案

此示例演示如何查找指定目錄樹中具有指定檔案擴展名（例如“.txt”）的所有檔案，還演示如何根據創建時間回傳樹中最新或最舊的檔案，

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 查詢具有指定屬性或名稱的檔案
            //檔案路徑
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\";
            //取檔案系統快照
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            //該方法假定應用程式在指定路徑下的所有檔案夾都具有搜索權限
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);

            //創建查詢
            var qurey = from file in files
                            where file.Extension == ".txt"
                            orderby file.Name
                            select file;

            //執行查詢
            foreach (var file in qurey)
            {
                Console.WriteLine(file.FullName);
            }

            //創建和執行一個新的查詢，通過查詢舊檔案的創建時間作為一個出發點，
            //Last：選擇最后一個，因為是按日期升序，所以最新的是指向最后一個，
            var newestFile = (from file in qurey
                              orderby file.CreationTime
                              select new { file.FullName, file.CreationTime }).Last();

            Console.WriteLine($"\r\nThe newest .txt file is {newestFile.FullName}. Creation time: {newestFile.CreationTime}");
            Console.Read();
            #endregion
        }
    }

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運行結果如下：

二、按照擴展名對檔案進行分組

此示例演示如何使用LINQ對檔案或檔案夾串列執行高級分組和排序操作，此外，它還演示如何使用Skip<TSource>和Take<TSource>方法對控制臺窗

口中的輸出進行分頁，

下面的查詢演示如何按檔案擴展名對指定目錄樹的內容進行分組，

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 按照擴展名對檔案進行分組
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Enterprise\Common7\";
            //“path”的長度，后續用于在輸出時去掉“path”這段前綴，
            var trimLength = path.Length;
            //取檔案系統快照
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            //該方法假定應用程式在指定路徑下的所有檔案夾都具有搜索權限，
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);

            //創建查詢
            var query = from file in files
                        group file by file.Extension.ToLower() into fileGroup
                        orderby fileGroup.Key
                        select fileGroup;

            //一次顯示一組，如果串列物體的行數大于控制臺視窗中的行數，則分頁輸出， 
            PageOutput(trimLength, query);
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 分頁輸出
        /// </summary>
        /// <param name="rootLength"></param>
        /// <param name="query"></param>
        private static void PageOutput(int rootLength, IOrderedEnumerable<IGrouping<string, FileInfo>> query)
        {
            //跳出分頁回圈的標志
            var isAgain = true;
            //控制臺輸出的高度
            var numLines = Console.WindowHeight - 3;

            //遍歷分組集合
            foreach (var g in query)
            {
                var currentLine = 0;

                do
                {
                    Console.Clear();
                    Console.WriteLine(string.IsNullOrEmpty(g.Key) ? "[None]" : g.Key);

                    //從“currentLine”開始顯示“numLines”條數
                    var resultPage = g.Skip(currentLine).Take(numLines);

                    //執行查詢
                    foreach (var info in resultPage)
                    {
                        Console.WriteLine("\t{0}", info.FullName.Substring(rootLength));
                    }

                    //記錄輸出行數
                    currentLine += numLines;
                    Console.WriteLine("點擊“任意鍵”繼續，按“End”鍵退出");

                    //給用戶選擇是否跳出
                    var key = Console.ReadKey().Key;
                    if (key != ConsoleKey.End) continue;

                    isAgain = false;
                    break;
                } while (currentLine < g.Count());

                if (!isAgain)
                {
                    break;
                }
            }
        }
    }

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運行結果如下：

三、查詢一組檔案夾中的總位元組數

此示例演示如何檢索指定檔案夾及其所有子檔案夾中的所有檔案所使用的總位元組數，

Sum方法添加在select子句中選擇的所有項的值，您可以輕松修改此查詢以檢索指定目錄樹中的最大或最小檔案，方法是呼叫Min<TSource>或

Max<TSource>方法，而不是Sum，

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 查詢一組檔案夾中的總位元組數
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\";
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);
            var query = from file in files
                        select file.Length;

            //快取結果，以避免多次訪問檔案系統
            var fileLengths = query as long[] ?? query.ToArray();
            //回傳最大檔案的大小 
            var largestLength = fileLengths.Max();
            //回傳指定檔案夾下的所有檔案中的總位元組數
            var totalBytes = fileLengths.Sum();
            Console.WriteLine();

            Console.WriteLine("There are {0} bytes in {1} files under {2}", totalBytes, files.Count(), path);
            Console.WriteLine("The largest files is {0} bytes.", largestLength);
            Console.Read();
            #endregion
        }
    }

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運行結果如下：

四、比較兩個檔案夾中的內容

此示例演示比較兩個檔案串列的三種方法：

1、查詢一個指定兩個檔案串列是否相同的布林值，

2、查詢用于檢索同時位于兩個檔案夾中的檔案的交集，

3、查詢用于檢索位于一個檔案夾中但不在另一個檔案夾中的檔案的差集，

    /// <summary>
    /// 檔案名和位元組數比較類
    /// </summary>
    public class FileComparer : IEqualityComparer<FileInfo>
    {
        public bool Equals(FileInfo x, FileInfo y)
        {
            return string.Equals(x.Name, y.Name, StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase) && x.Length == y.Length;
        }

        //回傳一個比較標準的哈希值，根據IEqualityComparer規則，如果相等，那么哈希值也必須是相等的，
        //因為這里所定義的相等只是一個簡單的值相等，而不是參考標識，所以兩個或多個物件將產生相同的哈希值是可能的， 
        public int GetHashCode(FileInfo obj)
        {
            var s = string.Format("{0}{1}", obj.Name, obj.Length);
            return s.GetHashCode();
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 查詢一組檔案夾中的總位元組數
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\";
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);
            var query = from file in files
                        select file.Length;

            //快取結果，以避免多次訪問檔案系統
            var fileLengths = query as long[] ?? query.ToArray();
            //回傳最大檔案的大小 
            var largestLength = fileLengths.Max();
            //回傳指定檔案夾下的所有檔案中的總位元組數
            var totalBytes = fileLengths.Sum();
            Console.WriteLine();

            Console.WriteLine("There are {0} bytes in {1} files under {2}", totalBytes, files.Count(), path);
            Console.WriteLine("The largest files is {0} bytes.", largestLength);
            Console.Read();
            #endregion
        }
    }

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運行結果如下：

此處顯示的FileComparer類演示如何將自定義比較器類與標準查詢運算子一起使用，該類不是為在實際方案中使用而設計的，它只是使用每個

檔案的名稱和長度（以位元組為單位）來確定每個檔案夾的內容是否相同，在實際方案中，應對此比較器進行修改以執行更嚴格的相等性檢查，

五、在目錄樹中查詢最大的檔案

此示例演示與檔案大小（以位元組為單位）相關的五種查詢：

1、如何檢索最大檔案的大小（以位元組為單位），

2、如何檢索最小檔案的大小（以位元組為單位），

3、如何從指定的根檔案夾下的一個或多個檔案夾檢索FileInfo物件最大或最小檔案，

4、如何檢索一個序列，如10個最大檔案，

下面的示例包含五種不同的查詢，這些查詢演示如何根據檔案大小（以位元組為單位）查詢和分組檔案，可以輕松地修改這些示例，以使查詢基

于FileInfo物件的某個其他屬性，

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 在目錄樹中查詢最大的檔案
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\";
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);
            var query1 = from file in files
                         select file.Length;

            //回傳最大檔案的大小
            var maxSize = query1.Max();
            Console.WriteLine("The length of the largest file under {0} is {1}", path, maxSize);
            Console.WriteLine();

            //倒序排列
            var query2 = from file in files
                         let len = file.Length
                         where len > 0
                         orderby len descending
                         select file;

            var fileInfos = query2 as FileInfo[] ?? query2.ToArray();
            //倒序排列的第一個就是最大的檔案
            var longestFile = fileInfos.First();
            //倒序排列的第一個就是最小的檔案
            var smallestFile = fileInfos.Last();

            Console.WriteLine("The largest file under {0} is {1} with a length of {2} bytes", 
                path, longestFile.FullName, longestFile.Length);
            Console.WriteLine();

            Console.WriteLine("The smallest file under {0} is {1} with a length of {2} bytes", 
                path, smallestFile.FullName, smallestFile.Length);
            Console.WriteLine();

            Console.WriteLine("===== The 10 largest files under {0} are: =====", path);

            //回傳前10個最大的檔案
            var queryTenLargest = fileInfos.Take(10);
            foreach (var file in queryTenLargest)
            {
                Console.WriteLine("{0}: {1} bytes", file.FullName, file.Length);
            }
            Console.Read();
            #endregion
        }
    }

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運行結果如下：

若要回傳一個或多個完整的FileInfo物件，查詢必須首先檢查資料源中的每個物件，然后按這些物件的Length屬性的值排序它們，這樣就可以

回傳具有最大長度的單個物件或序列，使用 First<TSource>可回傳串列中的第一個元素使用 Take<TSource>可回傳前n個元素，

六、在目錄樹中查詢重復的檔案

有時，多個檔案夾中可能存在同名的檔案，例如，在Visual Studio安裝檔案夾中，有多個檔案夾包含readme.htm檔案，

此示例演示如何在指定的根檔案夾中查詢重復檔案名，

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 在目錄樹中查詢重復的檔案示例一
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\";
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);
            var charsToSkip = path.Length;

            var queryDupNames = (from file in files
                                 group file.FullName.Substring(charsToSkip) by file.Name into fileGroup
                                 where fileGroup.Count() > 1
                                 select fileGroup).Distinct();

            PageOutput(queryDupNames);
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 分頁輸出
        /// </summary>
        /// <typeparam name="TK"></typeparam>
        /// <typeparam name="TV"></typeparam>
        /// <param name="queryDupNames"></param>
        private static void PageOutput<TK, TV>(IEnumerable<IGrouping<TK, TV>> queryDupNames)
        {
            //控制臺輸出的高度
            var numLines = Console.WindowHeight - 3;

            var dupNames = queryDupNames as IGrouping<TK, TV>[] ?? queryDupNames.ToArray();
            foreach (var queryDupName in dupNames)
            {
                //分頁開始
                var currentLine = 0;

                do
                {
                    Console.Clear();
                    Console.WriteLine("Filename = {0}", queryDupName.Key.ToString() == string.Empty ? "[none]" : queryDupName.Key.ToString());

                    //跳過currentLine行，取numLines行，
                    var resultPage = queryDupName.Skip(currentLine).Take(numLines);

                    foreach (var fileName in resultPage)
                    {
                        Console.WriteLine("\t{0}", fileName);
                    }

                    //增量器記錄已顯示的行數
                    currentLine += numLines;

                    //按得有點累，還是讓它自動下一頁吧，
                    Thread.Sleep(100);

                } while (currentLine < queryDupName.Count());
            }
        }
    }

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運行結果如下：

此示例演示如何查詢其大小和創建時間也匹配的檔案，

    /// <summary>
    /// PortableKey類
    /// </summary>
    public class PortableKey
    {
        public string Name { get; set; }
        public DateTime CreationTime { get; set; }
        public double Length { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 在目錄樹中查詢重復的檔案示例二
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\";
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);
            var charsToSkip = path.Length;

            //注意一個復合鍵的使用，三個屬性都匹配的檔案屬于同一組，
            //匿名型別也可以用于復合鍵，但不能跨越方法邊界， 
            var queryDupFiles = from file in files
                                group file.FullName.Substring(charsToSkip) by
                                    new PortableKey() { Name = file.Name, CreationTime = file.CreationTime, Length = file.Length } into fileGroup
                                where fileGroup.Count() > 1
                                select fileGroup;

            var queryDupNames = queryDupFiles as IGrouping<PortableKey, string>[] ?? queryDupFiles.ToArray();
            var list = queryDupNames.ToList();
            var count = queryDupNames.Count();

            //分頁輸出
            PageOutput(queryDupNames);
            Console.Read();
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 分頁輸出
        /// </summary>
        /// <typeparam name="TK"></typeparam>
        /// <typeparam name="TV"></typeparam>
        /// <param name="queryDupNames"></param>
        private static void PageOutput<TK, TV>(IEnumerable<IGrouping<TK, TV>> queryDupNames)
        {
            //控制臺輸出的高度
            var numLines = Console.WindowHeight - 3;

            var dupNames = queryDupNames as IGrouping<TK, TV>[] ?? queryDupNames.ToArray();
            foreach (var queryDupName in dupNames)
            {
                //分頁開始
                var currentLine = 0;

                do
                {
                    Console.Clear();
                    Console.WriteLine("Filename = {0}", queryDupName.Key.ToString() == string.Empty ? "[none]" : queryDupName.Key.ToString());

                    //跳過currentLine行，取numLines行，
                    var resultPage = queryDupName.Skip(currentLine).Take(numLines);

                    foreach (var fileName in resultPage)
                    {
                        Console.WriteLine("\t{0}", fileName);
                    }

                    //增量器記錄已顯示的行數
                    currentLine += numLines;

                    //按得有點累，還是讓它自動下一頁吧，
                    Thread.Sleep(100);

                } while (currentLine < queryDupName.Count());
            }
        }
    }

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七、在檔案夾中查詢檔案的內容

此示例演示如何查詢指定目錄樹中的所有檔案、打開每個檔案并檢查其內容，此類技術可用于對目錄樹的內容創建索引或反向索引，此示例

雖然執行的是簡單的字串搜索，但是，可使用正則運算式執行更復雜型別的模式匹配，

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region LINQ 在檔案夾中查詢檔案的內容
            const string path = @"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\";
            var dir = new DirectoryInfo(path);
            var files = dir.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories);

            //待匹配的字串
            const string searchTerm = @"Visual Studio";
            //搜索每個檔案的內容，
            //您也可以使用正則運算式替換Contains方法
            var queryMatchingFiles = from file in files
                                     where file.Extension == ".html"
                                     let content = GetFileConetnt(file.FullName)
                                     where content.Contains(searchTerm)
                                     select file.FullName;

            //執行查詢
            Console.WriteLine("The term \"{0}\" was found in:", searchTerm);
            foreach (var filename in queryMatchingFiles)
            {
                Console.WriteLine(filename);
            }
            Console.Read();
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 讀取檔案的所有內容
        /// </summary>
        /// <param name="fileName"></param>
        /// <returns></returns>
        static string GetFileConetnt(string fileName)
        {
            //如果我們在快照后已洗掉該檔案，則忽略它，并回傳空字串， 
            return File.Exists(fileName) ? File.ReadAllText(fileName) : "";
        }
    }

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運行結果如下：

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