Language Integrated Query

LINQ в составе .NET Framework

Language Integrated Query (LINQ) — проект Microsoft по добавлению синтаксиса языка запросов, напоминающего SQL, в языки программирования платформы .NET Framework. Представляет собой не что иное, как функциональное программирование, замаскированное под синтаксис SQL^[1]. Ранее был реализован в языках C# и Visual Basic .NET. Множество концепций, которые вводит LINQ, изначально опробовали в исследовательском проекте Microsoft Cω.

LINQ выпущен вместе с Visual Studio 2008 в конце ноября 2007 года.

Особенности языка

Используя некоторые новые особенности языка, LINQ позволяет использовать SQL-подобный синтаксис непосредственно в коде программы, написанной, например, на языке C#:

• Анонимные типы
• Методы расширения
• Лямбда-исчисление
• Дерево выражений
• Стандартные операторы языка запросов

Источники данных

Изначально поддерживая механизм запросов для коллекций объектов в памяти, реляционных баз данных и данных в формате XML, LINQ обладает расширяемой архитектурой, которая позволяет сторонним разработчикам реализовать доступ к их хранилищам данных через механизм LINQ. Для этого необходимо реализовать стандартные операторы запросов, используя методы расширения, или реализовать интерфейс IQueryable, позволяющий разбирать дерево выражения во время выполнения, транслируя его в свой язык запросов. В сообществе существует пример пользовательской реализации стандартных операторов запросов.^[2]

Например, LINQ для SQL (бывший DLinq), который преобразует LINQ-выражения в SQL-запросы к базе данных, использует возможности компилятора для построения дерева выражений, основываясь на контексте программы, а не создавая делегаты функций. Получив дерево выражения, описывающее запрос, специализированный провайдер базы данных может его проанализировать и преобразовать в запрос на подходящем языке для базы данных, например Microsoft SQL Server, Jet (которая используется в Microsoft Access) или любой другой. Некоторые энтузиасты при помощи подобной тактики уже создали для проверки концепции LINQ библиотеки для запросов к WMI^[3], RSS, LDAP^[4], коллекциям данных ADO.NET, Amazon Web Services^[5] и SharePoint^[6].

Существующая предварительная версия от Microsoft также включает в себя реализацию LINQ для XML (ранее называвшуюся XLinq), которая значительно упрощает построение XML документа и извлечение данных из него, используя похожие подходы. Кроме того, Microsoft работает над ADO.NET vNext, также известным как LINQ to Entities.

LINQ по типам источников данных

LINQ к SQL

В конце 2008 года ответственность за разработку LINQ к SQL наряду с ADO.NET Entity Framework (в том числе и LINQ к Entities) была переложена на команду, занимавшуюся развитием ADO.NET (т. н. ADO.NET team), тогда как ранее развитием LINQ к SQL занималась команда, связанная с разработкой компилятора для языка C#^[7]. Таким образом, стало очевидно, что оба решения нацелены на решение одних и тех же задач, а следовательно будут конкурировать друг с другом. Немного позднее Тим Маллалью разъяснил, что Microsoft продолжит разработку LINQ к SQL на основе пользовательских отзывов. Однако, начиная с версии платформы .NET 4.0, рекомендованным решением становится именно LINQ к Entities. Кроме того, на основании информации, полученной от пользователей, наиболее употребляемые возможности LINQ к SQL будут добавлены и в LINQ к Entities^[8]. В результате чего произойдет постепенное слияние решений.

Эксперты в основном поддержали данное решение. Так, например, Марко Руссо хотя и оговорился, что переходить к LINQ к Entities стоит не раньше, чем оно превратится в полноценную замену LINQ к SQL, тем не менее заявил, что объединение двух частично перекрывающих друг друга фреймворков — хорошая идея, но при этом не должны пострадать те пользователи, которые привыкли пользоваться «отбрасываемыми» частями решений^[7].

SQLMetal

Библиотека LINQ включает в себя инструмент SQLMetal, который позволяет автоматически генерировать классы непосредственно из поддерживаемых .NET Framework баз данных, что дает возможность очень быстро и просто интегрировать в код сущности базы данных. Альтернативой является входящий в состав Visual Studio реляционный конструктор объектов, однако он может быть использован только вместе с Microsoft SQL Server.

Пример

// тип Northwind — это наследник DataContext, созданный SQLMetal
// тип Northwind.Orders — Table<Order>
// тип Northwind.Customers — Table<Customer>
 
Northwind db = new Northwind(connectionString);
 
// используется ключевое слово 'var', так как не существует имени у типа,
// к которому принадлежит результат запроса
 
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 ссылается на объект типа IEnumerable<T>, где T — анонимный тип,
// генерируемый компилятором
 
foreach (var t in q)
{
    // t является строго типизированным, хоть у его типа и отсутствует имя,
    // известное при написании кода
 
    Console.WriteLine("DueDate Type = {0}", t.DueDate.GetType());
    Console.WriteLine("CompanyName (lowercased) = {0}", t.CompanyName.ToLower());
    Console.WriteLine("ItemID * 2 = {0}", t.ItemID * 2);
}

Примечания

1. ↑ LINQ как шаг к функциональному программированию (Чистяков Влад, RSDN Magazine #2-2008)
2. ↑ A custom implementation of the .NET Standard Query Operators from LINQ
3. ↑ Query your WMI with ease using WMILinq! — Mielz' Thingamajig
4. ↑ The IQueryable tales — LINQ to LDAP — Part 0: Introduction — B# .NET Blog
5. ↑ Introducing Linq to Amazon — Fabrice’s weblog
6. ↑ LINQ to SharePoint
7. ↑ ^{1 2} LINQ to SQL vs LINQ to Entities — decisions from ADO.NET team  (англ.)
8. ↑ Clarifying the message on L2S Futures  (англ.)

Литература

• Адам Фримен, Джозеф C. Раттц-мл. LINQ: язык интегрированных запросов в C# 2010 для профессионалов = Pro LINQ: Language Integrated Query in C# 2010. — М.: «Вильямс», 2011. — С. 656. — ISBN 978-5-8459-1701-0

Ссылки

• Official Microsoft LINQ Project
• Linq Project Overview
• Сравнительный анализ LINQ, ADO.NET Enitity Framework и ADO.NET Data Services
• Технический обзор LINQ
• Использование LINQ в мобильных приложениях на базе .NET Compact Framework
• Microsoft LINQ forum
• LINQ page on NetFXGuide.com
• LINQ to SharePoint — Its magically delicious!
• dotConnect: LINQ to Oracle, MySQL, PostgreSQL и SQLite