Основы LINQ

C Sharp > Основы LINQ
02.12.2016 11:51:02



Статья:

LINQ (Language-Integrated Query) представляет простой и удобный язык запросов к источнику данных. В качестве источника данных может выступать объект, реализующий интерфейс IEnumerable (например, стандартные коллекции, массивы), набор данных DataSet, документ XML. Но вне зависимости от типа источника LINQ позволяет применить ко всем один и тот же подход для выборки данных.

Существует несколько разновидностей LINQ:

  • LINQ to Objects: применяется для работы с массивами и коллекциями

  • LINQ to Entities: используется при обращении к базам данных через технологию Entity Framework

  • LINQ to Sql: технология доступа к данным в MS SQL Server

  • LINQ to XML: применяется при работе с файлами XML

  • LINQ to DataSet: применяется при работе с объектом DataSet

  • Parallel LINQ (PLINQ): используется для выполнения параллельной запросов

В этой главе речь пойдет прежде всего о LINQ to Objects, но в последующих материалах также будут затронуты и другие разновидности LINQ.

В чем же удобство LINQ? Посмотрим на простейшем примере. Выберем из массива строки, начинающиеся на определенную букву и отсортируем полученный список:

string[] teams = {"Бавария", "Боруссия", "Реал Мадрид", "Манчестер Сити", "ПСЖ", "Барселона"};

var selectedTeams = new List<string>();
foreach(string s in teams)
{
if (s.ToUpper().StartsWith("Б"))
selectedTeams.Add(s);
}
selectedTeams.Sort();

foreach (string s in selectedTeams)
Console.WriteLine(s);

Теперь проведем те же действия с помощью LINQ:

string[] teams = {"Бавария", "Боруссия", "Реал Мадрид", "Манчестер Сити", "ПСЖ", "Барселона"};

var selectedTeams = from t in teams // определяем каждый объект из teams как t
where t.ToUpper().StartsWith("Б") //фильтрация по критерию
orderby t // упорядочиваем по возрастанию
select t; // выбираем объект

foreach (string s in selectedTeams)
Console.WriteLine(s);

Чтобы использовать функциональность LINQ, убедимся, что в файле подключено пространство имен System.LINQ.

Итак, код стал меньше и проще. В принципе все выражение можно было бы записать в одну строку: var selectedTeams = from t in teams where t.ToUpper().StartsWith("Б") orderby t select t. Но для более понятной логической разбивки я поместил каждое отдельное подвыражение на отдельной строке.

Простейшее определение запроса LINQ выглядит следующим образом:

from переменная in набор_объектов
select переменная;

Итак, что делает этот запрос LINQ? Выражение from t in teams проходит по всем элементам массива teams и определяет каждый элемент как t. Используя переменную t мы можем проводить над ней разные операции.

Несмотря на то, что мы не указываем тип переменной t, выражения LINQ являются строго типизированными. То есть среда автоматически распознает, что набор teams состоит из объектов string, поэтому переменная t будет рассматриваться в качестве строки.

Далее с помощью оператора where проводится фильтрация объектов, и если объект соответствует критерию (в данном случае начальная буква должна быть "Б"), то этот объект передается дальше.

Оператор orderby упорядочивает по возрастанию, то есть сортирует выбранные объекты.

Оператор select передает выбранные значения в результирующую выборку, которая возвращается LINQ-выражением.

В данном случае результатом выражения LINQ является объект IEnumerable<T>. Нередко результирующая выборка определяется с помощью ключевого слова var, тогда компилятор на этапе компиляции сам выводит тип.

Преимуществом подобных запросов также является и то, что они интуитивно похожи на запросы языка SQL, хотя и имеют некоторые отличия.

Методы расширения LINQ

Кроме стандартного синтаксиса from .. in .. select для создания запроса LINQ мы можем применять специальные методы расширения, которые определены в интерфейсе IEnumerable. Как правило, эти методы реализуют ту же функциональность, что и операторы LINQ типа where или orderby.

Например:

string[] teams = { "Бавария", "Боруссия", "Реал Мадрид", "Манчестер Сити", "ПСЖ", "Барселона" };

var selectedTeams = teams.Where(t=>t.ToUpper().StartsWith("Б")).OrderBy(t => t);

foreach (string s in selectedTeams)
Console.WriteLine(s);

Запрос teams.Where(t=>t.ToUpper().StartsWith("Б")).OrderBy(t => t) будет аналогичен предыдущему. Он состоит из цепочки методов Where и OrderBy. В качестве аргумента эти методы принимают делегат или лямбда-выражение.

Не каждый метод расширения имеет аналог среди операторов LINQ, но в этом случае можно сочетать оба подхода. Например, используем стандартный синтаксис linq и метод расширения Count(), возвращающий количество элементов в выборке:

int number = (from t in teams where t.ToUpper().StartsWith("Б") select t).Count();

Список используемых методов расширения LINQ

  • Select: определяет проекцию выбранных значений

  • Where: определяет фильтр выборки

  • OrderBy: упорядочивает элементы по возрастанию

  • OrderByDescending: упорядочивает элементы по убыванию

  • ThenBy: задает дополнительные критерии для упорядочивания элементов возрастанию

  • ThenByDescending: задает дополнительные критерии для упорядочивания элементов по убыванию

  • Join: соединяет две коллекции по определенному признаку

  • GroupBy: группирует элементы по ключу

  • ToLookup: группирует элементы по ключу, при этом все элементы добавляются в словарь

  • GroupJoin: выполняет одновременно соединение коллекций и группировку элементов по ключу

  • Reverse: располагает элементы в обратном порядке

  • All: определяет, все ли элементы коллекции удовлятворяют определенному условию

  • Any: определяет, удовлетворяет хотя бы один элемент коллекции определенному условию

  • Contains: определяет, содержит ли коллекция определенный элемент

  • Distinct: удаляет дублирующиеся элементы из коллекции

  • Except: возвращает разность двух коллекцию, то есть те элементы, которые содератся только в одной коллекции

  • Union: объединяет две однородные коллекции

  • Intersect: возвращает пересечение двух коллекций, то есть те элементы, которые встречаются в обоих коллекциях

  • Count: подсчитывает количество элементов коллекции, которые удовлетворяют определенному условию

  • Sum: подсчитывает сумму числовых значений в коллекции

  • Average: подсчитывает cреднее значение числовых значений в коллекции

  • Min: находит минимальное значение

  • Max: находит максимальное значение

  • Take: выбирает определенное количество элементов

  • Skip: пропускает определенное количество элементов

  • TakeWhile: возвращает цепочку элементов последовательности, до тех пор, пока условие истинно

  • SkipWhile: пропускает элементы в последовательности, пока они удовлетворяют заданному условию, и затем возвращает оставшиеся элементы

  • Concat: объединяет две коллекции

  • Zip: объединяет две коллекции в соответствии с определенным условием

  • First: выбирает первый элемент коллекции

  • FirstOrDefault: выбирает первый элемент коллекции или возвращает значение по умолчанию

  • Single: выбирает единственный элемент коллекции, если коллекция содердит больше или меньше одного элемента, то генерируется исключение

  • SingleOrDefault: выбирает первый элемент коллекции или возвращает значение по умолчанию

  • ElementAt: выбирает элемент последовательности по определенному индексу

  • ElementAtOrDefault: выбирает элемент коллекции по определенному индексу или возвращает значение по умолчанию, если индекс вне допустимого диапазона

  • Last: выбирает последний элемент коллекции

  • LastOrDefault: выбирает последний элемент коллекции или возвращает значение по умолчанию