语言集成查询

语言集成查询（英語：Language Integrated Query，縮寫：LINQ），發音"link"，是微軟的一项技术，新增一種自然查詢的SQL語法到.NET Framework的程式語言中，目前可支援C#以及Visual Basic .NET語言。2007年11月19日随.NET Framework 3.5发布了LINQ技术。

包括LINQ to Objects、LINQ to SQL、LINQ to Datasets、LINQ to Entities、LINQ to Data Source、LINQ to XML/XSD等。

語言風格编辑

LINQ依赖于語言的多項新增風格，來展示出查詢語言的擴充性。例如：C#:

匿名型別编辑

匿名型別（Anonymous type）是C# 3.0與Visual Basic 9.0新增的功能，它允許開發人員可以使用不具型別的方式建立新的資料結構，而真正的型別在編譯時期，由C# (或VB) Compiler自動產生，並寫入編譯目的檔中，它可以讓開發人員能夠很簡單利用匿名型別建立物件，LINQ中的select指令即是利用這種特性來建立回傳物件。

匿名类型本质上是表达元组（tuple），采用值语义。

下列使用匿名型別的程式碼：

    [WebGet]    public IQueryable<Categories> GetCategoryByName(string CategoryName)    {        try        {            var query = base.CurrentDataSource.Categories.Where　　　　　　　　　("it.CategoryName = @Name", new ObjectParameter[] { new ObjectParameter("Name", CategoryName) });        }        catch (Exception)        {            throw;        }        return query;    }

會由編譯器改寫為：

    [WebGet]    public IQueryable<Categories> GetCategoryByName(string CategoryName)    {        IQueryable<Categories> CS$1$0000;　// 由編譯器改寫而成。        try        {            CS$1$0000 = base.CurrentDataSource.Categories.Where　　　　　　　　　("it.CategoryName = @Name", new ObjectParameter[] { new ObjectParameter("Name", CategoryName) });        }        catch (Exception)        {            throw;        }        return CS$1$0000;    }

擴展方法 (Extension method)编辑

Lambda表達式 (Lambda expression)编辑

表達式樹 (Expression tree)编辑

查询表达式语法编辑

from RangeVariable in IEnumerable<T>或IQueryable<T>的Collection<Standard Query  Operators> <lambda expression><select or groupBy operator> <result   formation>

流利语法编辑

LINQ查询时有两种语法可供选择：查询表达式语法（Query Expression）和流利语法（Fluent Syntax）。前者使用查询运算符；后者利用System.Linq.Enumerable类中定义的扩展方法和Lambda表达式方式进行查询。CLR本身并不理解查询表达式语法，它只理解流利语法。编译器负责把查询表达式语法编译为流利语法。

以下是一个示例LINQ方法语法的查询，返回数组中的偶数：

int[] ints={1,2,3,4};var result = ints.Where(p => p % 2 == 0).ToArray();

对比流利语法和C#的传统语法：

//   extension methods make LINQ elegant            IEnumerable<string> query = names                .Where(n => n.Contains("a"))                .OrderBy(n => n.Length)                .Select(n => n.ToUpper()); //   static methods lose query's fluency            IEnumerable<string> query2 =                Enumerable.Select(                    Enumerable.OrderBy(                        Enumerable.Where(names, n => n.Contains("a")                        ), n => n.Length                    ), n => n.ToUpper()                );

標準查詢運算子 (Standard query operators)编辑

System.Linq.Enumerable静态类声明了一套标准查询操作符（Standard Query Operators，SQO）方法集合。基本语法如下：

 using (var db = new EntityContext()) {     var roles = from o in db.Users                where o.Account == "Apollo"                select o.Roles;     … }

标准查询操作符和Lambda表达式的关系非常密切。编译器会将上述表达式转化为下述以Lambda表达式为参数的显式扩展方法调用序列：

 using (var db = new EntityContext()) {     var roles = db.Users.Where(o => o.Account == "Apollo").Select(o => o.Roles); }

操作符	类别	语义	流利语法示例	查询表达式语法示例
Where	筛选操作符(Restriction)	Predicate→bool	var user = db.Users.Where(o => o.Roles != null);	var users = from o in db.Userswhere o.Roles != nullselect o;
Select	投影操作符(Projection)	将对象投影为一个匿名类型实例 TSource→TResult	var users = db.Users.Select(o => new { o.Account, o.Password });	var users = from o in db.Usersselect new { o.Account, o.Password };
SelectMany	投影操作符(Projection)	返回多行结果，用于多表的交叉连接（cross join）	Dim res = Employees.SelectMany(Function(e) e.Family.Select(Function(c)c.name))
Skip	分块操作符(Partitioning)	跳过前n个元素	var users = db.Users.OrderBy(o => o.Roles.Count).Skip(10);
SkipWhile	分块操作符(Partitioning)	跳过起始处使条件为真的所有元素	var users = db.Users.OrderBy(o => o.Roles.Count).SkipWhile(o => o.Roles == 3);
Take	分块操作符(Partitioning)	返回开头之处的n个元素	var users = db.Users.OrderBy(o => o.Roles.Count).Take(5);
TakeWhile	分块操作符(Partitioning)	返回起始处使条件为真的所有元素	var users = db.Users.OrderBy(o => o.Roles.Count).TakeWhile(o => o.Roles.Count == 3);
Join	连接操作符	内连接两个或多个表，仅限于Equals运算符	var categoriesProducts = from c in nWEntities.Categoriesjoin p in nWEntities.Productson c.CategoryID equals p.CategoryIDinto productsByCategoryIDselect new{c.CategoryName,productCount = productsByCategoryID.Count()};
GroupJoin	连接操作符	类似于LEFT OUTER JOIN，右侧集合匹配于左侧集合键值的元素被分组	From cust In customers Group Join ord In orders On cust.CustomerID Equals ord.CustomerID Into CustomerOrders = Group, OrderTotal = Sum(ord.Total)
Concat	合并操作符	用于连接两个序列	returnValue = firstSeq.Concat(secondSeq)
OrderBy	排序操作符(Ordering)	升序排列 TSource→TKey	var users = db.Users.OrderBy(o => o.Roles.Count);	var users = from o in db.Usersorderby o.Roles.Countselect o;
OrderByDescending	排序操作符(Ordering)	降序排列	var users = db.Users.OrderByDescending(o => o.Roles.Count);	var users = from o in db.Usersorderby o.Roles.Count descendingselect o;
ThenBy	排序操作符(Ordering)	只能对IOrderedEnumerable接口对象使用
ThenByDescending	排序操作符(Ordering)	只能对IOrderedEnumerable接口对象使用
Reverse	排序操作符(Ordering)	只能对IOrderedEnumerable接口对象使用
GroupBy	分组操作符		var users = db.Users.GroupBy(o => o.Roles.Count);	var users = from o in db.Usersgroup o by o.Roles.Count into gselect new { RoleCount = g.Key, Group = g };
Distinct	集合操作符	去重复	var roles = user.Roles.Distinct();
Union	集合操作符	集合并，还去重复	var roles = user1.Roles.Union(user2.Roles);
Intersect	集合操作符	集合交	var roles = user1.Roles.Intersect(user2.Roles);
Except	集合操作符	集合差	var roles = user1.Roles.Except(user2.Roles);
AsEnumerable	转换操作符	用于把一个IEnumerable的派生类型转化为IEnumerable类型
AsQueryable	转换操作符	IEnumerable(Of T)转化为IQueryable(Of T).
ToArray	转换操作符	转换为数组
ToList	转换操作符	转换为List
ToDictionary	转换操作符	转换为一对一的字典（键-值对的集合）
ToLookup	转换操作符	转换为一对多的字典（键-值集的集合）
OfType	转换操作符	获取指定类型的元素组成一个数组	object[] numbers = { null, 1.0, "two", 3, "four", 5, "six", 7.0 };var doubles = numbers.OfType<double>();
Cast	转换操作符	把序列的所有元素转换为指定类型
SequenceEqual	相等操作符	两个序列的元素依次相同返回真。使用元素所属类的IEqualityComparer(Of T) 泛型界面做相等比较
First	元素操作符	返回序列第一个元素（或满足条件第一个元素），没有则异常
FirstOrDefault	元素操作符	返回序列第一个元素，没有则返回空或默认值	var user = db.Users.FirstOrDefault(o => o.Roles.Count == 3);
Last	元素操作符	返回序列最后一个元素，没有则异常
LastOrDefault	元素操作符	返回序列最后一个元素，没有则返回空或默认值	var user = db.Users.LastOrDefault(o => o.Roles.Count == 3);
Single	元素操作符	返回序列唯一元素，如果没有元素或多个元素则异常
SingleOrDefault	元素操作符	返回序列唯一元素，如果多个元素则异常	var user = db.Users.SingleOrDefault(o => o.Account == "Apollo");
ElementAt	元素操作符	返回序列指定元素，失败则异常
ElementAtOrDefault	元素操作符	返回序列指定元素，失败则空或默认值
DefaultIfEmpty	元素操作符	返回序列，如果序列为空则返回元素的默认值	For Each number As Integer In numbers.DefaultIfEmpty() output.AppendLine(number)Next
All	量词操作符	序列所有元素满足条件则为真	var result = db.Users.All(o => o.Roles.Count == 3);
Any	量词操作符	序列有一个元素满足条件则为真	var result = db.Users.Any(o => o.Roles.Count == 3);
Contains	量词操作符	是否包含一个元素	var result = db.Users.Where(o => o.Roles.Count == 3).Contains(user1);
Count	聚合统计操作符	计数，可选一个谓词	var result = db.Users.Count(o => o.Roles.Count == 3);
LongCount	聚合统计操作符	计数，返回Int64类型
Sum	聚合统计操作符	求和，可选对一个lambda函数表达式	var result = db.Users.Sum(o => o.Roles.Count);
Min	聚合统计操作符	最小值，可选对一个lambda函数表达式	var result = db.Users.Min(o => o.Roles.Count);
Max	聚合统计操作符		var result = db.Users.Max(o => o.Roles.Count);
Average	聚合统计操作符		var result = db.Users.Average(o => o.Roles.Count);
Aggregate	聚合统计操作符	参数为一个委托，在序列的每个元素上执行该委托。委托的第一个参数为当前累计值，第二个参数为当前元素，返回值为新的累计值	Dim reversed As String = words.Aggregate(Function(ByVal current, ByVal word) word & " " & current)
equals/Equals	关键字	用于Join子句
from/From	关键字
in/In	关键字	指出数据源
into/Into	关键字	用于Group By子句
key	关键字	用于Group By子句的无名类型
let	关键字	给表达式定义别名	From prod In products Let Discount = prod.UnitPrice * 0.1 Where Discount >= 50 Select prod.ProductName, prod.UnitPrice, Discount
Group	关键字	在GroupBy子句的Into中用于辨识分组结果	From num In numbers Group num By remainder5 = (num Mod 5) Into Group
Range	方法	产生一个整数序列	From n In Enumerable.Range(100, 50)
Repeat	方法	产生一个整数序列	From n In Enumerable.Repeat(7, 10)

LINQ的各式言語支援度编辑

下列的言語支持LINQ。

C# 3.0
F# 1.1.8.1
Visual Basic 2008（9.0）

註：C++/CLI尚未支援LINQ。但是有第三方的C++套件^[1]，以及第三方的PHP套件^[2]

LINQ的範例编辑

一个简单例子：

using System;using System.Linq;namespace DuckTyping{    internal class Program    {        private static void Main()        {            int[] array = { 1, 5, 2, 10, 7 };              // Select squares of all odd numbers in the array sorted in descending order            var results = from x in array                                     where x % 2 == 1                                     orderby x descending                                     select x * x;            foreach (var result in results)            {                Console.WriteLine(result);             }        }    }}

输出：49251

另一个例子：

// the Northwind type is a subclass of DataContext created by SQLMetal// Northwind.Orders is of type Table<Order>// Northwind.Customers is of type Table<Customer>Northwind db = new Northwind(connectionString); // use 'var' keyword because there is no name for the resultant type of the projection 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 is now an IEnumerable<T>, where T is the anonymous type generated by the compilerforeach (var t in q){    // t is strongly typed, even if we can't name the type at design time     Console.WriteLine("DueDate Type = {0}", t.DueDate.GetType());    Console.WriteLine("CompanyName (lowercased) = {0}", t.CompanyName.ToLower());    Console.WriteLine("ItemID * 2 = {0}", t.ItemID * 2);}

Visual Studio支持编辑

LINQ目前由Visual Studio 2008、2010、2012、2013、2015、2017、2019支持。

语言扩展编辑

微软同样提供了LINQExtender，允许使用者在不了解LINQ实现细节的情况下，编写自己的LINQ扩展。如：LINQ to Twitter,LINQ to Oracle,LINQ to Active Directory等

参考文献编辑

^ LINQ for C++. [2014-02-18]. （原始内容存档于2014-02-16）.
^ PHPLinq. [2014-02-18]. （原始内容存档于2014-02-22）.

外部連結编辑

Official Microsoft LINQ Project（已失效）
101 C# LINQ Samples（页面存档备份，存于互联网档案馆）
101 Visual Basic LINQ Samples（页面存档备份，存于互联网档案馆）
Microsoft LINQ forum
LINQ page on NetFXGuide.com
LINQ wiki（页面存档备份，存于互联网档案馆）
LINQExtender（页面存档备份，存于互联网档案馆）

参见编辑

物件關聯對映（ORM）

[1] LINQ for C++. [2014-02-18]. （原始内容存档于2014-02-16）.

[2] PHPLinq. [2014-02-18]. （原始内容存档于2014-02-22）.

[1]

[2]

Baike