语言集成查询

时间:2023-12-21 11:18  

语言集成查询(英语:Language Integrated Query,缩写:LINQ),发音"link",是微软的一项技术,新增一种自然查询的SQL语法到.NET Framework的编程语言中,目前可支持C#以及Visual Basic .NET语言。2007年11月19日随.NET Framework 3.5发布了LINQ技术。

包括LINQ to Objects、LINQ to SQL、LINQ to Datasets、LINQ to Entities、LINQ to Data Source、LINQ to XML/XSD等。

语言风格

LINQ依赖于语言的多项新增风格,来展示出查询语言的扩展性。例如:C#:

匿名类型

匿名类型(Anonymous type)是C# 3.0与Visual Basic 9.0新增的功能,它允许开发人员可以使用不具类型的方式建立新的数据结构,而真正的类型在编译时期,由C# (或VB) Compiler自动产生,并写入编译目标文件中,它可以让开发人员能够很简单利用匿名类型建立物件,LINQ中的select指令即是利用这种特性来建立回传物件。

匿名类型本质上是表达元组(tuple),采用值语义。

下列使用匿名类型的代码:

[WebGet] public IQueryable<Categories> GetCategoryByName(string CategoryName) { try { var query = base.CurrentDataSource.Categories.Where          ("it.CategoryName = @Name", new ObjectParameter[] { new ObjectParameter("Name", CategoryName) }); } catch (Exception) { throw; } return query; }

会由编译器改写为:

[WebGet] public IQueryable<Categories> GetCategoryByName(string CategoryName) { IQueryable<Categories> CS$1$0000; // 由編譯器改寫而成。 try { CS$1$0000 = base.CurrentDataSource.Categories.Where          ("it.CategoryName = @Name", new ObjectParameter[] { new ObjectParameter("Name", CategoryName) }); } catch (Exception) { throw; } return CS$1$0000; }

扩展方法 (Extension method)

Lambda表达式 (Lambda expression)

表达式树 (Expression tree)

查询表达式语法

from RangeVariable in IEnumerable<T>或IQueryable<T>的Collection <Standard Query Operators> <lambda expression> <select or groupBy operator> <result formation>

流利语法

LINQ查询时有两种语法可供选择:查询表达式语法(Query Expression)和流利语法(Fluent Syntax)。前者使用查询运算符;后者利用System.Linq.Enumerable类中定义的扩展方法和Lambda表达式方式进行查询。CLR本身并不理解查询表达式语法,它只理解流利语法。编译器负责把查询表达式语法编译为流利语法。

以下是一个示例LINQ方法语法的查询,返回数组中的偶数:

int[] ints={1,2,3,4}; var result = ints.Where(p => p % 2 == 0).ToArray();

对比流利语法和C#的传统语法:

// extension methods make LINQ elegant IEnumerable<string> query = names .Where(n => n.Contains("a")) .OrderBy(n => n.Length) .Select(n => n.ToUpper()); // static methods lose query's fluency IEnumerable<string> query2 = Enumerable.Select( Enumerable.OrderBy( Enumerable.Where(names, n => n.Contains("a") ), n => n.Length ), n => n.ToUpper() );

标准查询运算符 (Standard query operators)

System.Linq.Enumerable静态类声明了一套标准查询操作符(Standard Query Operators,SQO)方法集合。基本语法如下:

using (var db = new EntityContext()) { var roles = from o in db.Users where o.Account == "Apollo" select o.Roles; }

标准查询操作符和Lambda表达式的关系非常密切。编译器会将上述表达式转化为下述以Lambda表达式为参数的显式扩展方法调用序列:

using (var db = new EntityContext()) { var roles = db.Users.Where(o => o.Account == "Apollo").Select(o => o.Roles); }

操作符 类别 语义 流利语法示例 查询表达式语法示例
Where 筛选操作符(Restriction) Predicate→bool

var user = db.Users.Where( o => o.Roles != null);

var users = from o in db.Users where o.Roles != null select o;

Select 投影操作符(Projection) 将对象投影为一个匿名类型实例
TSource→TResult

var users = db.Users.Select (o => new { o.Account, o.Password });

var users = from o in db.Users select new { o.Account, o.Password };

SelectMany 投影操作符(Projection) 返回多行结果,用于多表的交叉连接(cross join)

Dim res = Employees.SelectMany(Function(e) e.Family.Select(Function(c)c.name))

Skip 分块操作符(Partitioning) 跳过前n个元素

var users = db.Users.OrderBy( o => o.Roles.Count ).Skip(10);

SkipWhile 分块操作符(Partitioning) 跳过起始处使条件为真的所有元素

var users = db.Users.OrderBy( o => o.Roles.Count).SkipWhile( o => o.Roles == 3);

Take 分块操作符(Partitioning) 返回开头之处的n个元素

var users = db.Users.OrderBy( o => o.Roles.Count).Take(5);

TakeWhile 分块操作符(Partitioning) 返回起始处使条件为真的所有元素

var users = db.Users.OrderBy( o => o.Roles.Count).TakeWhile( o => o.Roles.Count == 3);

Join 连接操作符 内连接两个或多个表,仅限于Equals运算符

var categoriesProducts = from c in nWEntities.Categories join p in nWEntities.Products on c.CategoryID equals p.CategoryID into productsByCategoryID select new { c.CategoryName, productCount = productsByCategoryID.Count() };

GroupJoin 连接操作符 类似于LEFT OUTER JOIN,右侧集合匹配于左侧集合键值的元素被分组

From cust In customers Group Join ord In orders On cust.CustomerID Equals ord.CustomerID Into CustomerOrders = Group, OrderTotal = Sum(ord.Total)

Concat 合并操作符 用于连接两个序列 returnValue = firstSeq.Concat(secondSeq)
OrderBy 排序操作符(Ordering) 升序排列
TSource→TKey

var users = db.Users.OrderBy( o => o.Roles.Count);

var users = from o in db.Users orderby o.Roles.Count select o;

OrderByDescending 排序操作符(Ordering) 降序排列

var users = db.Users.OrderByDescending( o => o.Roles.Count);

var users = from o in db.Users orderby o.Roles.Count descending select o;

ThenBy 排序操作符(Ordering) 只能对IOrderedEnumerable接口对象使用
ThenByDescending 排序操作符(Ordering) 只能对IOrderedEnumerable接口对象使用
Reverse 排序操作符(Ordering) 只能对IOrderedEnumerable接口对象使用
GroupBy 分组操作符

var users = db.Users.GroupBy( o => o.Roles.Count);

var users = from o in db.Users group o by o.Roles.Count into g select new { RoleCount = g.Key, Group = g };

Distinct 集合操作符 去重复

var roles = user.Roles.Distinct();

Union 集合操作符 集合并,还去重复

var roles = user1.Roles.Union( user2.Roles);

Intersect 集合操作符 集合交

var roles = user1.Roles.Intersect( user2.Roles);

Except 集合操作符 集合差

var roles = user1.Roles.Except( user2.Roles);

AsEnumerable 转换操作符 用于把一个IEnumerable的派生类型转化为IEnumerable类型
AsQueryable 转换操作符 IEnumerable(Of T)转化为IQueryable(Of T).
ToArray 转换操作符 转换为数组
ToList 转换操作符 转换为List
ToDictionary 转换操作符 转换为一对一的字典(键-值对的集合)
ToLookup 转换操作符 转换为一对多的字典(键-值集的集合)
OfType 转换操作符 获取指定类型的元素组成一个数组

object[] numbers = { null, 1.0, "two", 3, "four", 5, "six", 7.0 }; var doubles = numbers.OfType<double>();

Cast 转换操作符 把序列的所有元素转换为指定类型
SequenceEqual 相等操作符 两个序列的元素依次相同返回真。
使用元素所属类的IEqualityComparer(Of T) 泛型界面做相等比较
First 元素操作符 返回序列第一个元素(或满足条件第一个元素),没有则异常
FirstOrDefault 元素操作符 返回序列第一个元素,没有则返回空或默认值

var user = db.Users.FirstOrDefault( o => o.Roles.Count == 3);

Last 元素操作符 返回序列最后一个元素,没有则异常
LastOrDefault 元素操作符 返回序列最后一个元素,没有则返回空或默认值

var user = db.Users.LastOrDefault( o => o.Roles.Count == 3);

Single 元素操作符 返回序列唯一元素,如果没有元素或多个元素则异常
SingleOrDefault 元素操作符 返回序列唯一元素,如果多个元素则异常

var user = db.Users.SingleOrDefault(o => o.Account == "Apollo");

ElementAt 元素操作符 返回序列指定元素,失败则异常
ElementAtOrDefault 元素操作符 返回序列指定元素,失败则空或默认值
DefaultIfEmpty 元素操作符 返回序列,如果序列为空则返回元素的默认值

For Each number As Integer In numbers.DefaultIfEmpty() output.AppendLine(number) Next

All 量词操作符 序列所有元素满足条件则为真

var result = db.Users.All( o => o.Roles.Count == 3);

Any 量词操作符 序列有一个元素满足条件则为真

var result = db.Users.Any( o => o.Roles.Count == 3);

Contains 量词操作符 是否包含一个元素

var result = db.Users.Where( o => o.Roles.Count == 3 ).Contains(user1);

Count 聚合统计操作符 计数,可选一个谓词

var result = db.Users.Count (o => o.Roles.Count == 3);

LongCount 聚合统计操作符 计数,返回Int64类型
Sum 聚合统计操作符 求和,可选对一个lambda函数表达式

var result = db.Users.Sum (o => o.Roles.Count);

Min 聚合统计操作符 最小值,可选对一个lambda函数表达式

var result = db.Users.Min (o => o.Roles.Count);

Max 聚合统计操作符

var result = db.Users.Max (o => o.Roles.Count);

Average 聚合统计操作符

var result = db.Users.Average (o => o.Roles.Count);

Aggregate 聚合统计操作符 参数为一个委托,在序列的每个元素上执行该委托。
委托的第一个参数为当前累计值,第二个参数为当前元素,
返回值为新的累计值

Dim reversed As String = words.Aggregate( Function(ByVal current, ByVal word) word & " " & current)

equals/Equals 关键字 用于Join子句
from/From 关键字
in/In 关键字 指出数据源
into/Into 关键字 用于Group By子句
key 关键字 用于Group By子句的无名类型
let 关键字 给表达式定义别名

From prod In products Let Discount = prod.UnitPrice * 0.1 Where Discount >= 50 select prod.ProductName, prod.UnitPrice, Discount

Group 关键字 在GroupBy子句的Into中用于辨识分组结果

From num In numbers Group num By remainder5 = (num Mod 5) Into Group

Range 方法 产生一个整数序列

From n In Enumerable.Range(100, 50)

Repeat 方法 产生一个整数序列

From n In Enumerable.Repeat(7, 10)

LINQ的各式言语支持度

下列的言语支持LINQ。

  • C# 3.0
  • F# 1.1.8.1
  • Visual Basic 2008(9.0)

注:C++/CLI尚未支持LINQ。但是有第三方的C++包,以及第三方的PHP包

LINQ的示例

一个简单例子:

using System; using System.Linq; namespace DuckTyping { internal class Program { private static void Main() { int[] array = { 1, 5, 2, 10, 7 }; // select squares of all odd numbers in the array sorted in descending order var results = from x in array where x % 2 == 1 orderby x descending select x * x; foreach (var result in results) { Console.WriteLine(result); } } } }

输出: 49 25 1

另一个例子:

// the Northwind type is a subclass of DataContext created by SQLMetal // Northwind.Orders is of type Table<Order> // Northwind.Customers is of type Table<Customer> Northwind db = new Northwind(connectionString); // use 'var' keyword because there is no name for the resultant type of the projection var q = from o in db.Orders from c in db.Customers where o.Quality == "200" && (o.CustomerID == c.CustomerID) select new { o.DueDate, c.CompanyName, c.ItemID, c.ItemName }; // q is now an IEnumerable<T>, where T is the anonymous type generated by the compiler foreach (var t in q) { // t is strongly typed, even if we can't name the type at design time Console.WriteLine("DueDate Type = {0}", t.DueDate.GetType()); Console.WriteLine("CompanyName (lowercased) = {0}", t.CompanyName.ToLower()); Console.WriteLine("ItemID * 2 = {0}", t.ItemID * 2); }

Visual Studio支持

LINQ目前由Visual Studio 2008、2010、2012、2013、2015、2017、2019支持。

语言扩展

微软同样提供了LINQExtender,允许用户在不了解LINQ实现细节的情况下,编写自己的LINQ扩展。 如:LINQ to Twitter,LINQ to Oracle,LINQ to Active Directory等

 

本文版权遵从外房网免责声明,更多问题请发送邮件至:
sam@glofang.com

为您推荐:

12小时在线QQ客服
周一至周日 9:00-21:00

广告联系

邮箱:glofang@glofang.com