Cómo se realiza una unión externa izquierda utilizando los métodos de extensión linq

Dado que esta parece ser la pregunta de facto SO para las uniones externas izquierdas usando la sintaxis del método (extensión), pensé que agregaría una alternativa a la respuesta seleccionada actualmente que (al menos en mi experiencia) ha sido más comúnmente lo que busco

// Option 1: Expecting either 0 or 1 matches from the "Right"
// table (Bars in this case):
var qry = Foos.GroupJoin(
          Bars,
          foo => foo.Foo_Id,
          bar => bar.Foo_Id,
          (f,bs) => new { Foo = f, Bar = bs.SingleOrDefault() });

// Option 2: Expecting either 0 or more matches from the "Right" table
// (courtesy of currently selected answer):
var qry = Foos.GroupJoin(
                  Bars, 
                  foo => foo.Foo_Id,
                  bar => bar.Foo_Id,
                  (f,bs) => new { Foo = f, Bars = bs })
              .SelectMany(
                  fooBars => fooBars.Bars.DefaultIfEmpty(),
                  (x,y) => new { Foo = x.Foo, Bar = y });

Para mostrar la diferencia usando un conjunto de datos simple (suponiendo que estamos uniendo los valores mismos):

List<int> tableA = new List<int> { 1, 2, 3 };
List<int?> tableB = new List<int?> { 3, 4, 5 };

// Result using both Option 1 and 2. Option 1 would be a better choice
// if we didn't expect multiple matches in tableB.
{ A = 1, B = null }
{ A = 2, B = null }
{ A = 3, B = 3    }

List<int> tableA = new List<int> { 1, 2, 3 };
List<int?> tableB = new List<int?> { 3, 3, 4 };

// Result using Option 1 would be that an exception gets thrown on
// SingleOrDefault(), but if we use FirstOrDefault() instead to illustrate:
{ A = 1, B = null }
{ A = 2, B = null }
{ A = 3, B = 3    } // Misleading, we had multiple matches.
                    // Which 3 should get selected (not arbitrarily the first)?.

// Result using Option 2:
{ A = 1, B = null }
{ A = 2, B = null }
{ A = 3, B = 3    }
{ A = 3, B = 3    }    

La opción 2 es fiel a la típica definición de unión externa izquierda, pero como mencioné anteriormente es a menudo innecesariamente complejo dependiendo del conjunto de datos.

El método de unión de grupos no es necesario para lograr la unión de dos conjuntos de datos.

Unión interior:

var qry = Foos.SelectMany
            (
                foo => Bars.Where (bar => foo.Foo_id == bar.Foo_id),
                (foo, bar) => new
                    {
                    Foo = foo,
                    Bar = bar
                    }
            );

Para Unirse a la izquierda, simplemente agregue DefaultIfEmpty ()

var qry = Foos.SelectMany
            (
                foo => Bars.Where (bar => foo.Foo_id == bar.Foo_id).DefaultIfEmpty(),
                (foo, bar) => new
                    {
                    Foo = foo,
                    Bar = bar
                    }
            );

EF se transforma correctamente a SQL. Para LINQ to objects es mejor unirse usando GroupJoin ya que internamente usa Lookup, pero si está consultando DB, omitir GroupJoin es AFAIK como performant.

Personlay para mí es más legible en comparación con GroupJoin().SelectMany()

Puede crear un método de extensión como:

public static IEnumerable<TResult> LeftOuterJoin<TSource, TInner, TKey, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, IEnumerable<TInner> other, Func<TSource, TKey> func, Func<TInner, TKey> innerkey, Func<TSource, TInner, TResult> res)
    {
        return from f in source
               join b in other on func.Invoke(f) equals innerkey.Invoke(b) into g
               from result in g.DefaultIfEmpty()
               select res.Invoke(f, result);
    }

Mejorando la respuesta de Ocelot20, si tienes una tabla con la que solo quieres 0 o 1 filas fuera de ella, pero podría tener múltiples, necesitas ordenar tu tabla unida:

var qry = Foos.GroupJoin(
      Bars.OrderByDescending(b => b.Id),
      foo => foo.Foo_Id,
      bar => bar.Foo_Id,
      (f, bs) => new { Foo = f, Bar = bs.FirstOrDefault() });

De lo contrario, la fila que obtienes en la combinación será aleatoria (o más específicamente, lo que la base de datos encuentre primero).

Convirtiendo la respuesta de Marc Gravell en un método de extensión, hice lo siguiente.

internal static IEnumerable<Tuple<TLeft, TRight>> LeftJoin<TLeft, TRight, TKey>(
    this IEnumerable<TLeft> left,
    IEnumerable<TRight> right,
    Func<TLeft, TKey> selectKeyLeft,
    Func<TRight, TKey> selectKeyRight,
    TRight defaultRight = default(TRight),
    IEqualityComparer<TKey> cmp = null)
{
    return left.GroupJoin(
            right,
            selectKeyLeft,
            selectKeyRight,
            (x, y) => new Tuple<TLeft, IEnumerable<TRight>>(x, y),
            cmp ?? EqualityComparer<TKey>.Default)
        .SelectMany(
            x => x.Item2.DefaultIfEmpty(defaultRight),
            (x, y) => new Tuple<TLeft, TRight>(x.Item1, y));
}

Mientras que la respuesta aceptada funciona y es buena para los Objetos Linq to, me molestó que la consulta SQL no es solo una Unión Externa derecha a la izquierda.

El siguiente código se basa en el Proyecto LinkKit que le permite pasar expresiones e invocarlas a su consulta.

static IQueryable<TResult> LeftOuterJoin<TSource,TInner, TKey, TResult>(
     this IQueryable<TSource> source, 
     IQueryable<TInner> inner, 
     Expression<Func<TSource,TKey>> sourceKey, 
     Expression<Func<TInner,TKey>> innerKey, 
     Expression<Func<TSource, TInner, TResult>> result
    ) {
    return from a in source.AsExpandable()
            join b in inner on sourceKey.Invoke(a) equals innerKey.Invoke(b) into c
            from d in c.DefaultIfEmpty()
            select result.Invoke(a,d);
}

Se puede utilizar de la siguiente manera

Table1.LeftOuterJoin(Table2, x => x.Key1, x => x.Key2, (x,y) => new { x,y});