Abfragesyntax und Methodensyntax in LINQ (C#)

Die meisten Abfragen in der einführenden Dokumentation der Language Integrated Query (LINQ) wurden mithilfe der deklarierten Abfragesyntax von LINQ geschrieben. Die Abfragesyntax muss jedoch in Methodenaufrufe für die .NET Common Language Runtime (CLR) übersetzt werden, wenn der Code kompiliert wird. Diese Methodenaufrufe rufen die Standardabfrageoperatoren auf, die z.B. folgende Namen haben: Where, Select, GroupBy, Join, Max und Average. Sie können sie direkt mithilfe der Methodensyntax anstatt der Abfragesyntax aufrufen.

Abfragesyntax und Methodensyntax sind semantisch identisch, aber viele Benutzer finden die Abfragesyntax einfacher und leichter zu lesen. Einige Abfragen müssen als Methodenaufrufe ausgedrückt werden. Sie müssen z.B. einen Methodenaufruf verwenden, um eine Abfrage auszudrücken, die die Anzahl der Elemente abruft, die einer angegebenen Bedingung entsprechen. Sie müssen einen Methodenaufruf auch für eine Abfrage verwenden, die das Element abruft, das den Maximalwert in der Quellsequenz hat. In der Referenzdokumentation für die Standardabfrageoperatoren im <xref:System.Linq>-Namespace wird im Allgemeinen die Methodensyntax verwendet. Daher ist es sinnvoll, sich mit der Verwendung der Methodensyntax in Abfragen und Abfrageausdrücken selbst vertraut zu machen, auch wenn man mit dem Schreiben von LINQ-Abfragen beginnt.

Erweiterungsmethoden von Standardabfrageoperatoren

Im folgenden Beispiel wird ein einfacher Abfrageausdruck und die semantisch äquivalente Abfrage gezeigt, die als methodenbasierte Abfrage geschrieben ist.

class QueryVMethodSyntax
{
    static void Main()
    {
        int[] numbers = { 5, 10, 8, 3, 6, 12};

        //Query syntax:
        IEnumerable<int> numQuery1 = 
            from num in numbers
            where num % 2 == 0
            orderby num
            select num;

        //Method syntax:
        IEnumerable<int> numQuery2 = numbers.Where(num => num % 2 == 0).OrderBy(n => n);

        foreach (int i in numQuery1)
        {
            Console.Write(i + " ");
        }
        Console.WriteLine(System.Environment.NewLine);
        foreach (int i in numQuery2)
        {
            Console.Write(i + " ");
        }
        
        // Keep the console open in debug mode.
        Console.WriteLine(System.Environment.NewLine);
        Console.WriteLine("Press any key to exit");
        Console.ReadKey();
    }
}
/*
    Output:
    6 8 10 12
    6 8 10 12
 */

Die Ausgabe der beiden Beispiele ist identisch. Sie sehen, dass der Typ der Abfragevariable in beiden Formen der gleiche ist: <xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601>.

Betrachten Sie die methodenbasierte Abfrage genauer, um sie besser zu verstehen. Beachten Sie, dass die where-Klausel auf der rechten Seite des Ausdrucks jetzt als Instanzmethode des numbers-Objekts ausgedrückt wird. Sie erinnern sich sicher, dass diese über einen IEnumerable<int>-Typ verfügt. Wenn Sie mit der generischen <xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601>-Schnittstelle vertraut sind, wissen Sie, dass sie über keine Where-Methode verfügt. Wenn Sie jedoch die IntelliSense-Vervollständigungsliste in der Visual Studio IDE aufrufen, sehen Sie nicht nur eine Where-Methode, sondern viele andere Methoden, z.B. Select, SelectMany, Join und Orderby. Sie sind alle Standardabfrageoperatoren.

Standardabfrageoperatoren in Intellisense

Obwohl es so scheint, als sei <xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601> neu definiert worden, um diese zusätzlichen Methoden zu enthalten, ist dies tatsächlich nicht der Fall. Die Standardabfrageoperatoren werden als eine neue Methodenart, die als Erweiterungsmethoden bezeichnet werden, implementiert. Erweiterungsmethoden „erweitern“ einen vorhandenen Typ; sie können aufgerufen werden, als wären sie Instanzmethoden für den Typ. Die Standardabfrageoperatoren erweitern <xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601>, weshalb Sie numbers.Where(...) schreiben können.

Um mit der Verwendung von LINQ zu beginnen, müssen Sie nur wissen, wie Sie Erweiterungsmethoden in Ihrer Anwendung mithilfe der richtigen using-Anweisungen in den Geltungsbereich einbinden können. Aus Sicht Ihrer Anwendung sind eine Erweiterungsmethode und eine reguläre Instanzmethode identisch.

Weitere Informationen zu Erweiterungsmethoden finden Sie unter Extension Methods (Erweiterungsmethoden). Weitere Informationen über Standardabfrageoperatoren finden Sie unter Standard Query Operators Overview (C#) (Übersicht über Standardabfrageoperatoren (C#)). Einige LINQ-Anbieter, z.B. LINQ to SQL und LINQ to XML, implementieren ihre eigenen Standardabfrageoperatoren und zusätzliche Erweiterungsmethoden für andere Typen neben <xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601>.

Lambda-Ausdrücke

Beachten Sie im vorherigen Beispiel, dass der bedingte Ausdruck num % 2 == 0 als Inlineargument an die Where-Methode übergeben wird: Where(num => num % 2 == 0).. Dieser Inlineausdruck wird als Lambdaausdruck bezeichnet. Dies ist eine einfache Möglichkeit, Code zu schreiben, der sonst auf einem unpraktischeren Weg als anonyme Methode, generischer Delegat oder Ausdrucksbaumstruktur geschrieben werden müsste. In C# ist der Lambdaoperator =>, der als „wird zu“ gelesen wird. num auf der linken Seite des Operators ist die Eingabevariable, die num im Eingabeausdruck entspricht. Der Compiler kann den Typ von num ableiten, da er weiß, dass es sich bei numbers um einen generischen <xref:System.Collections.Generic.IEnumerable%601>-Typ handelt. Der Text des Lambdaausdrucks entspricht genau dem Ausdruck in der Abfragesyntax, in einem anderen Ausdruck oder in einer Anweisung in C#; er kann Methodenaufrufe und andere komplexe Logik enthalten. Der „Rückgabewert“ ist nur das Ergebnis des Ausdrucks.

Sie müssen Lambdaausdrücke nicht häufig verwenden, wenn Sie mit der Verwendung von LINQ beginnen. Allerdings können bestimme Abfragen nur in der Methodensyntax ausgedrückt werden, und einige von ihnen benötigen Lambdaausdrücke. Wenn Sie sich mit Lambdaausdrücken besser vertraut gemacht haben, werden Sie sehen, dass sie ein leistungsstarkes und flexibles Tool in Ihrer LINQ-Toolbox sind. Weitere Informationen finden Sie unter Lambda Expressions (Lambdaausdrücke).

Zusammensetzbarkeit von Abfragen

Beachten Sie im vorherigen Codebeispiel, dass die OrderBy-Methode durch Verwendung des Punktoperators auf dem Aufruf von Where aufgerufen wird. Where erzeugt eine gefilterte Sequenz, und Orderby bearbeitet sie anschließend durch Sortierung. Da Abfragen IEnumerable zurückgeben, erstellen Sie sie in der Methodensyntax durch Verkettung von Methodenaufrufen miteinander. Das führt auch der Compiler im Hintergrund aus, wenn Sie über die Abfragesyntax Abfragen erstellen. Da die Abfragevariable die Ergebnisse der Abfrage nicht speichert, können Sie sie jederzeit ändern oder als Basis für eine neue Abfrage verwenden, sogar, wenn sie bereits ausgeführt wurde.

Siehe auch

Erste Schritte mit LINQ in C#