Пошаговое руководство. Написание запросов на C# (LINQ)

  • Статья

В этом пошаговом руководстве показано использование возможностей C#, которые служат для написания выражений запросов LINQ. После выполнения этого руководства можно переходить к примерам и документации по конкретным поставщикам LINQ, которые вас заинтересовали, например LINQ to SQL, LINQ в набор данных или LINQ to XML.

Обязательные компоненты

В данном пошаговом руководстве требуется функции, представленные в Visual Studio 2008.

ссылка на видео Для просмотра видеоверсии этого раздела перейдите по ссылке Видео: написание запросов в C# (LINQ).

Создание проекта C#

Создание проекта

  1. Запустите Visual Studio.

  2. В строке меню выберите Файл, Создать, Проект.

    Откроется диалоговое окно Новый проект.

  3. Разверните узел Установлено, разверните Шаблоны, разверните Visual C#, а затем выберите Консольное приложение.

  4. В текстовом поле Имя введите другое имя или примите имя по умолчанию, а затем нажмите кнопку ОК.

    В обозревателе решений появится новый проект.

  5. Обратите внимание, что проект содержит ссылку на System.Core.dll и директиву using для пространства имен System.Linq.

Создание расположенного в памяти источника данных

Источником данных для запросов является простой список объектов Student. Каждая запись Student имеет имя, фамилию и массив целых чисел, представляющий результаты тестирования в классе. Скопируйте этот код в проект. Обратите внимание на следующие характеристики.

  • Класс Student состоит из автоматически реализованных свойств.

  • Каждый учащийся в списке инициализируется с помощью инициализатора объектов.

  • Сам список инициализируется с помощью инициализатора коллекцией.

Вся эта структура данных будет инициализирована и создана без явных вызовов конструкторов или явного доступа к членам. Дополнительные сведения об этих новых возможностях см. в разделах Автоматически реализуемые свойства (Руководство по программированию на C#) и Инициализаторы объектов и коллекций (Руководство по программированию в C#).

Добавление источника данных

  • Добавьте класс Student и инициализированный список учащихся к классу Program в проекте.

    public class Student
{
    public string First { get; set; }
    public string Last { get; set; }
    public int ID { get; set; }
    public List<int> Scores;
}

// Create a data source by using a collection initializer. 
static List<Student> students = new List<Student>
{
   new Student {First="Svetlana", Last="Omelchenko", ID=111, Scores= new List<int> {97, 92, 81, 60}},
   new Student {First="Claire", Last="O'Donnell", ID=112, Scores= new List<int> {75, 84, 91, 39}},
   new Student {First="Sven", Last="Mortensen", ID=113, Scores= new List<int> {88, 94, 65, 91}},
   new Student {First="Cesar", Last="Garcia", ID=114, Scores= new List<int> {97, 89, 85, 82}},
   new Student {First="Debra", Last="Garcia", ID=115, Scores= new List<int> {35, 72, 91, 70}},
   new Student {First="Fadi", Last="Fakhouri", ID=116, Scores= new List<int> {99, 86, 90, 94}},
   new Student {First="Hanying", Last="Feng", ID=117, Scores= new List<int> {93, 92, 80, 87}},
   new Student {First="Hugo", Last="Garcia", ID=118, Scores= new List<int> {92, 90, 83, 78}},
   new Student {First="Lance", Last="Tucker", ID=119, Scores= new List<int> {68, 79, 88, 92}},
   new Student {First="Terry", Last="Adams", ID=120, Scores= new List<int> {99, 82, 81, 79}},
   new Student {First="Eugene", Last="Zabokritski", ID=121, Scores= new List<int> {96, 85, 91, 60}},
   new Student {First="Michael", Last="Tucker", ID=122, Scores= new List<int> {94, 92, 91, 91} }
};

Добавление нового учащегося в список учащихся

  • Добавьте нового Student в список Students и используйте любое имя и результаты тестирования. Попробуйте набрать всю информацию о новом учащемся, чтобы лучше понять синтаксис инициализатора объектов.

Создание запроса

Создание простого запроса

  • В методе Main создайте простой запрос, который при выполнении вернет список всех учащихся, результат тестирования которых превысил 90 баллов. Обратите внимание, что поскольку объект Student выбирается целиком, типом запроса будет IEnumerable<Student>. Хотя код мог также использовать неявную типизацию при помощи ключевого слова var, используется явная типизация, чтобы ясно показать результаты. Дополнительные сведения о var см. в разделе Неявно типизированные локальные переменные (Руководство по программированию в C#).

    Обратите внимание, что переменная диапазона запроса student служит ссылкой на каждый объект Student в источнике, предоставляя доступ к членам для каждого объекта.

// Create the query. 
// The first line could also be written as "var studentQuery ="
IEnumerable<Student> studentQuery =
    from student in students
    where student.Scores[0] > 90
    select student;

Выполнение запроса

Для выполнения запроса:

  1. Напишите цикл foreach, который приведет к выполнению запроса. Обратите внимание на следующие моменты.

    • Доступ к каждому элементу в возвращаемой последовательности осуществляется с помощью переменной итерации в цикле foreach.

    • Типом этой переменной является Student, а типом переменной запроса является совместимый IEnumerable<Student>.

  2. После добавления этого кода выполните построение и запустите приложение, нажав сочетание клавиш Ctrl + F5 для просмотра результатов в окне Консоль.

// Execute the query. 
// var could be used here also. 
foreach (Student student in studentQuery)
{
    Console.WriteLine("{0}, {1}", student.Last, student.First);
}

// Output: 
// Omelchenko, Svetlana 
// Garcia, Cesar 
// Fakhouri, Fadi 
// Feng, Hanying 
// Garcia, Hugo 
// Adams, Terry 
// Zabokritski, Eugene 
// Tucker, Michael

Добавление дополнительного условия фильтра

  • Чтобы уточнить запрос, можно объединить несколько логических условий в предложении where. Следующий код добавляет условие таким образом, чтобы запрос возвращал тех учащихся, первый результат которых был более 90 баллов, а последний результат был меньше 80. Предложение where должно выглядеть следующим образом.

    where student.Scores[0] > 90 && student.Scores[3] < 80

    Дополнительные сведения см. в разделе Предложение where (Справочник по C#).

Изменение запроса

Упорядочение результатов

  1. Просматривать результаты легче, если они как-то упорядочены. Возвращаемую последовательность можно упорядочить по любому доступному полю в исходных элементах. Например, следующее предложение orderby сортирует результаты в алфавитном порядке от А до Я по фамилии каждого учащегося. Добавьте следующее предложение orderby к запросу, указав его после инструкции where и перед оператором select.

    orderby student.Last ascending

  2. Теперь измените предложение orderby таким образом, чтобы оно сортировало результаты в обратном порядке по результату первого тестирования, от высшего к низшему показателю.

    orderby student.Scores[0] descending

  3. Измените строку форматирования WriteLine, чтобы видеть результаты тестирования.

    Console.WriteLine("{0}, {1} {2}", student.Last, student.First, student.Scores[0]);

    Дополнительные сведения см. в разделе Предложение orderby (Справочник по C#).

Группировка результатов

  1. Группировка является мощной возможностью выражений запроса. Запрос с предложением group создает последовательность групп, где каждая группа содержит Key и последовательность, состоящую из всех членов этой группы. Следующий новый запрос группирует учащихся по первой букве их фамилии в качестве ключа.

    // studentQuery2 is an IEnumerable<IGrouping<char, Student>> 
var studentQuery2 =
    from student in students
    group student by student.Last[0];

  2. Обратите внимание, что тип запроса изменился. Теперь он создает последовательность из групп, имеющих тип char в качестве ключа, и последовательность объектов Student. Поскольку тип запроса изменился, следующий код изменяет также и цикл foreach.

    // studentGroup is a IGrouping<char, Student> 
foreach (var studentGroup in studentQuery2)
{
    Console.WriteLine(studentGroup.Key);
    foreach (Student student in studentGroup)
    {
        Console.WriteLine("   {0}, {1}",
                  student.Last, student.First);
    }
}

// Output: 
// O 
//   Omelchenko, Svetlana 
//   O'Donnell, Claire 
// M 
//   Mortensen, Sven 
// G 
//   Garcia, Cesar 
//   Garcia, Debra 
//   Garcia, Hugo 
// F 
//   Fakhouri, Fadi 
//   Feng, Hanying 
// T 
//   Tucker, Lance 
//   Tucker, Michael 
// A 
//   Adams, Terry 
// Z 
//   Zabokritski, Eugene

  3. Нажмите сочетание клавиш Ctrl + F5 для выполнения приложения и просмотра результатов в окне Консоль.

    Дополнительные сведения см. в разделе Предложение group (Справочник по C#).

Присвоение переменной неявного типа

  • Явное кодирование IEnumerables из IGroupings может быстро стать трудоемким. С помощью var можно более просто написать тот же запрос и цикл foreach. Ключевое слово var не приводит к изменению типов объектов; оно просто сообщает компилятору о необходимости определения типов. Измените тип studentQuery и переменная итерации group к var и повторно выполните запрос. Обратите внимание, что во внутреннем цикле foreach переменная итерации по-прежнему типизирована как Student и запрос работает так же, как и раньше. Измените переменную итерации s на var и повторно выполните запрос. Результаты остались неизменными.

    var studentQuery3 =
    from student in students
    group student by student.Last[0];

foreach (var groupOfStudents in studentQuery3)
{
    Console.WriteLine(groupOfStudents.Key);
    foreach (var student in groupOfStudents)
    {
        Console.WriteLine("   {0}, {1}",
            student.Last, student.First);
    }
}

// Output: 
// O 
//   Omelchenko, Svetlana 
//   O'Donnell, Claire 
// M 
//   Mortensen, Sven 
// G 
//   Garcia, Cesar 
//   Garcia, Debra 
//   Garcia, Hugo 
// F 
//   Fakhouri, Fadi 
//   Feng, Hanying 
// T 
//   Tucker, Lance 
//   Tucker, Michael 
// A 
//   Adams, Terry 
// Z 
//   Zabokritski, Eugene

    Более подробную информацию о var см. в разделе Неявно типизированные локальные переменные (Руководство по программированию в C#).

Упорядочение групп по значению их ключа

  • При выполнении предыдущего запроса группы были расположены не в алфавитном порядке. Для упорядочения необходимо указать предложение orderby после предложения group. Но, чтобы использовать предложение orderby, нужен идентификатор, служащий в качестве ссылки на группы, создаваемые предложением group. Предоставить идентификатор можно с помощью ключевого слова into следующим образом.

    var studentQuery4 =
    from student in students
    group student by student.Last[0] into studentGroup
    orderby studentGroup.Key
    select studentGroup;

foreach (var groupOfStudents in studentQuery4)
{
    Console.WriteLine(groupOfStudents.Key);
    foreach (var student in groupOfStudents)
    {
        Console.WriteLine("   {0}, {1}",
            student.Last, student.First);
    }
}

// Output: 
//A 
//   Adams, Terry 
//F 
//   Fakhouri, Fadi 
//   Feng, Hanying 
//G 
//   Garcia, Cesar 
//   Garcia, Debra 
//   Garcia, Hugo 
//M 
//   Mortensen, Sven 
//O 
//   Omelchenko, Svetlana 
//   O'Donnell, Claire 
//T 
//   Tucker, Lance 
//   Tucker, Michael 
//Z 
//   Zabokritski, Eugene

    При выполнении этого запроса группы будут отсортированы в алфавитном порядке.

Введение идентификаторов с помощью let

  • Ключевое слово let можно использовать для представления идентификатора для любого результата выражения в выражении запроса. Этот идентификатор может применяться для удобства, как в следующем примере, или он может повысить производительность, сохраняя результаты выражения так, чтобы оно не вычислялось повторно.

    // studentQuery5 is an IEnumerable<string> 
// This query returns those students whose 
// first test score was higher than their 
// average score. 
var studentQuery5 =
    from student in students
    let totalScore = student.Scores[0] + student.Scores[1] +
        student.Scores[2] + student.Scores[3]
    where totalScore / 4 < student.Scores[0]
    select student.Last + " " + student.First;

foreach (string s in studentQuery5)
{
    Console.WriteLine(s);
}

// Output: 
// Omelchenko Svetlana 
// O'Donnell Claire 
// Mortensen Sven 
// Garcia Cesar 
// Fakhouri Fadi 
// Feng Hanying 
// Garcia Hugo 
// Adams Terry 
// Zabokritski Eugene 
// Tucker Michael

    Дополнительные сведения см. в разделе Предложение let (справочник по C#).

Использование синтаксиса метода в выражении запроса

  • Как отмечалось в Синтаксис запросов и синтаксис методов в LINQ (C#), некоторые операции запроса могут быть выражены только с помощью синтаксиса методов. В следующем коде вычисляется общий результат для каждого Student в исходной последовательности, а затем вызывается метод Average(), использующий результаты запроса для вычисления среднего балла класса. Обратите внимание на круглые скобки вокруг выражения запроса.

    var studentQuery6 =
    from student in students
    let totalScore = student.Scores[0] + student.Scores[1] +
        student.Scores[2] + student.Scores[3]
    select totalScore;

double averageScore = studentQuery6.Average();
Console.WriteLine("Class average score = {0}", averageScore);

// Output: 
// Class average score = 334.166666666667

Преобразование или проецирование в предложении select

  1. Очень часто в запросах создаются последовательности, элементы которых отличаются от элементов в исходных последовательностях. Удалите или закомментируйте предыдущий запрос и цикл и замените его следующим кодом. Обратите внимание, что запрос возвращает последовательность строк (не Students), и этот факт отражается в цикле foreach.

    IEnumerable<string> studentQuery7 =
    from student in students
    where student.Last == "Garcia" 
    select student.First;

Console.WriteLine("The Garcias in the class are:");
foreach (string s in studentQuery7)
{
    Console.WriteLine(s);
}

// Output: 
// The Garcias in the class are: 
// Cesar 
// Debra 
// Hugo

  2. Приведенный ранее в этом пошаговом руководстве код показывает, что средний результат для всего класса составляет примерно 334. Для создания последовательности Students, суммарный результат баллов которых больше среднего, вместе с их Student ID, можно использовать анонимный тип в инструкции select.

    var studentQuery8 =
    from student in students
    let x = student.Scores[0] + student.Scores[1] +
        student.Scores[2] + student.Scores[3]
    where x > averageScore
    select new { id = student.ID, score = x };

foreach (var item in studentQuery8)
{
    Console.WriteLine("Student ID: {0}, Score: {1}", item.id, item.score);
}

// Output: 
// Student ID: 113, Score: 338 
// Student ID: 114, Score: 353 
// Student ID: 116, Score: 369 
// Student ID: 117, Score: 352 
// Student ID: 118, Score: 343 
// Student ID: 120, Score: 341 
// Student ID: 122, Score: 368

Следующие действия

После ознакомления с основными аспектами работы с запросами в C# можно приступить к чтению документации и просмотру примеров для конкретного типа поставщика LINQ:

LINQ to SQL [LINQ to SQL]

LINQ to DataSet

LINQ to XML

LINQ to Objects

См. также

Задачи

Пошаговое руководство. Написание запросов в Visual Basic

Основные понятия

Выражения запросов LINQ (Руководство по программированию на C#)

Дополнительные ресурсы по LINQ

Другие ресурсы

LINQ

Приступая к работе с LINQ в C#