C# 4.0: полное руководство - Герберт Шилдт

Аббревиатура LINQ означает Language-Integrated Query, т.е. язык интегрированных запросов. Это понятие охватывает ряд средств, позволяющих извлекать информацию из источника данных. Как вам должно быть известно, извлечение данных составляет важную часть многих программ. Например, программа может получать информацию из списка заказчиков, искать информацию в каталоге продукции или получать доступ к учетному документу, заведенному на работника. Как правило, такая информация хранится в базе данных, существующей отдельно от приложения. Так, каталог продукции может храниться в реляционной базе данных. В прошлом для взаимодействия с такой базой данных приходилось формировать запросы на языке структурированных запросов (SQL). А для доступа к другим источникам данных, например в формате XML, требовался отдельный подход. Следовательно, до версии 3.0 поддержка подобных запросов в C# отсутствовала. Но это положение изменилось после внедрения LINQ.

LINQ дополняет C# средствами, позволяющими формировать запросы для любого LINQ-совместимого источника данных. При этом синтаксис, используемый для формирования запросов, остается неизменным, независимо от типа источника данных. Это, в частности, означает, что синтаксис, требующийся для формирования запроса к реляционной базе данных, практически ничем не отличается от синтаксиса запроса данных, хранящихся в массиве. Для этой цели теперь не нужно прибегать к средствам SQL или другого внешнего по отношению к C# механизма извлечения данных из источника. Возможности формировать запросы отныне полностью интегрированы в язык С#.

Помимо SQL, LINQ можно использовать вместе с XML-файлами и наборами данных ADO.NET Dataset. Не менее важным является применение LINQ вместе с массивами и коллекциями в C# (подробнее рассматриваемыми в главе 25). Таким образом, средства LINQ предоставляют, в целом, единообразный доступ к данным. И хотя такой принцип уже сам по себе является весьма эффективным и новаторским, преимущества LINQ этим не ограничиваются. LINQ предлагает осмыслить иначе и подойти по-другому к решению многих видов задач программирования, помимо традиционной организации доступа к базам данных. И в конечном итоге многие решения могут быть выработаны на основе LINQ.

LINQ поддерживается целым рядом взаимосвязанных средств, включая внедренный в C# синтаксис запросов, лямбда-выражения, анонимные типы и методы расширения. О лямбда-выражениях речь уже шла в главе 15, а остальные средства рассматриваются в этой главе.

---------------------------------------

ПРИМЕЧАНИЕ

LINQ в C# — это, по сути, язык в языке. Поэтому предмет рассмотрения LINQ довольно обширен и включает в себя многие средства, возможности и альтернативы. Несмотря на то что в этой главе дается подробное описание средств LINQ, рассмотреть здесь все их возможности, особенности и области применения просто невозможно. Для этого потребовалась бы отдельная книга. В связи с этим в настоящей главе основное внимание уделяется главным элементам LINQ, применение которых демонстрируется на многочисленных примерах. А в долгосрочной перспективе LINQ представляет собой подсистему, которую придется изучать самостоятельно и достаточно подробно.

----------------------------------------

Основы LINQ

В основу LINQ положено понятие запроса, в котором определяется информация, получаемая из источника данных. Например, запрос списка рассылки почтовых сообщений заказчикам может потребовать предоставления адресов всех заказчиков, проживающих в конкретном городе; запрос базы данных товарных запасов — список товаров, запасы которых исчерпались на складе; а запрос журнала, регистрирующего интенсивность использования Интерента, — список наиболее часто посещаемых вебсайтов. И хотя все эти запросы отличаются в деталях, их можно выразить, используя одни и те же синтаксические элементы LINQ.

Как только запрос будет сформирован, его можно выполнить. Это делается, в частности, в цикле foreach. В результате выполнения запроса выводятся его результаты. Поэтому использование запроса может быть разделено на две главные стадии. На первой стадии запрос формируется, а на второй — выполняется. Таким образом, при формировании запроса определяется, что именно следует извлечь из источника данных. А при выполнении запроса выводятся конкретные результаты.

Для обращения к источнику данных по запросу, сформированному средствами LINQ, в этом источнике должен быть реализован интерфейс IEnumerable. Он имеет две формы: обобщенную и необобщенную. Как правило, работать с источником данных легче, если в нем реализуется обобщенная форма IEnumerable<T>, где Т обозначает обобщенный тип перечисляемых данных. Здесь и далее предполагается, что в источнике данных реализуется форма интерфейса IEnumerable<T>. Этот интерфейс объявляется в пространстве имен System.Collections.Generic. Класс, в котором реализуется форма интерфейса IEnumerable<T>, поддерживает перечисление, а это означает, что его содержимое может быть получено по очереди или в определенном порядке. Форма интерфейса IEnumerable<T> поддерживается всеми массивами в С#. Поэтому на примере массивов можно наглядно продемонстрировать основные принципы работы LINQ. Следует, однако, иметь в виду, что применение LINQ не ограничивается одними массивами.

Простой запрос

А теперь самое время обратиться к простому примеру использования LINQ. В приведенной ниже программе используется запрос для получения положительных значений, содержащихся в массиве целых значений.

// Сформировать простой запрос LINQ.

using System;

using System.Linq;

class SimpQuery {

  static void Main() {

    int[] nums = { 1, -2, 3, 0, -4, 5 };

    // Сформировать простой запрос на получение только положительных значений,

    var posNums = from n in nums where n > 0 select n;

    Console.Write("Положительные значения из массива nums: ");

    // Выполнить запрос и отобразить его результаты,

    foreach(int i in posNums) Console.Write(i + " ");

    Console.WriteLine();

  }

}

Эта программа дает следующий результат.

Положительные значения из массива nums: 1 3 5

Как видите, в конечном итоге отображаются только положительные значения, хранящиеся в массиве nums. Несмотря на всю свою простоту, этот пример наглядно демонстрирует основные возможности LINQ. Поэтому рассмотрим его более подробно.

Прежде всего обратите внимание на применение в данном примере программы следующего оператора.

Для применения средств LINQ в исходный текст программы следует включить пространство имен System.Linq.

Затем в программе объявляется массив nums типа int. Все массивы в C# неявным образом преобразуются в форму интерфейса IEnumerable<T>. Благодаря этому любой массив в C# может служить в качестве источника данных, извлекаемых по запросу LINQ.

Далее объявляется запрос, по которому из массива nums извлекаются элементы только с положительными значениями.

var posNums = from n in nums where n > 0 select n

Переменная posNums называется переменной запроса. В ней хранится ссылка на ряд правил, определяемых в запросе. Обратите внимание на применение ключевого слова var для объявления переменной posNums неявным образом. Как вам должно быть уже известно, благодаря этому переменная posNums становится неявно типизированной. Такими переменными удобно пользоваться в запросах, хотя их тип можно объявить и явным образом (это должна быть одна из форм интерфейса IEnumerable<T>). Объявляемой переменной posNums в итоге присваивается выражение запроса.

Все запросы начинаются с оператора from, определяющего два элемента. Первым из них является переменная диапазона, принимающая элементы из источника данных. В рассматриваемом здесь примере эту роль выполняет переменная n. Вторым элементом является источник данных (в данном случае — массив nums). Тип переменной диапазона выводится из источника данных. Поэтому переменная n относится к типу int. Ниже приведена общая форма оператора from.

from переменная_диапазона in источник_данных

Далее следует оператор where, обозначающий условие, которому должен удовлетворять элемент в источнике данных, чтобы его можно было получить по запросу. Ниже приведена общая форма синтаксиса оператора where.