LINQ 全面透析
黃忠成資訊工作室
LINQ To CLR
LINQ To SQL
LINQ To Entities
• LINQ To Objects
• LINQ To XML
• LINQ To DataSet
• SQL Server Support
• O/R Mapping
• SQL Injection Prevent
• Multi-Database Support
• O/R Mapping
• EDM
• SQL Injection Prevent
VB.NET 2008新語法
• Partial Class
• Partial Method
• Anonymous Function Expression
• Object Initialize
什麼是LINQ
• LINQ全名為
– Language Integrated Query
• Language指的是程式語言
• Integrated指的是整合
• Query指的是查詢
– 因此,LINQ就是[整合至程式語言中的查詢敘述語法]
• 那些程式語言支援LINQ
–
–
–
–
C# 2008
VB.NET 2008
Ruby
Phyton
為什麼我們需要LINQ
• 你是否需要在陣列中尋找一元素?
• 你是否需要在陣列中尋找多個符合條件的元素
• 在LINQ前,你是怎麼做?
– 迴圈與列舉一一比對是唯一方法
– 更好的方法,使用Delegate.
• 在LINQ後,你能怎麼做?
– 使用SQL LIKE語法,像查詢SQL資料庫般查詢陣列
– 像查詢SQL資料庫般,LINQ允許你對多個陣列進行JOIN並查詢
LINQ To Objects
一個簡單的例子
傳統寫法
使用LINQ
LINQ的設計初衷
 提供一組常用的運算模組,例如搜尋,聯集(Join)搜尋,協助
設計師完成日常的運算工作
 透過程式語言與編譯器的協助,提供新的程式語法,將使用
這個運算模組的動作,變成程式語言的一部份.
LINQ的架構
LINQ語法規則基礎
Alias
Where 語句
查詢條件
FROM語句
DataSource
LINQ的資料來源(Data Source)
• 必須是實作IEnumerable(Of T)的物件
• 陣列
– Dim List As String() = {“code6421”, “tom”, “mary”}
• List(Of T)
– Dim Data = New List(Of String)()
• 與.NET Framework結合應用
– Dim List = From S1 In Directory.GetFiles("C:\Windows") Where
S1.Contains("w")
常用術語解釋
• Data Source,資料來源,元素集
– 一個實作IEnumerable(Of T)的物件
• 查詢回傳集
– 由查詢式回傳的物件
• 元素
– 回傳集,元素集中的某一元素
• 查詢式
– LINQ 語句
了解Where語句
• Where語句後?
– 在LINQ To Objects中,Where語句後是一段程式碼
• Directory.GetFiles("C:\Windows") Where
S1.Contains("w")
S1.Contains(“w”)是一段回傳Boolean值的程式碼
– 同理,下面的寫法也是允許的
• AND
– From s1 In List Where s1 Mod 5 = 0 And s1 > 20
• OR
– From s1 In List Where s1 Mod 5 = 0 Or s1 > 20
Contains函式的秘密
• From s1 In Data Where s1.Name.Contains(likeName)
– s1 = String
– String擁有Contains函式
– 所以,可以用s1.Contains來判別該元素是否擁有特定字元
– 同理
– From s1 In Data Where s1.Name.StartsWith(likeName)
– 可以判定該元素是否以特定字元開始
– Contains的簡化式
• Dim result = From s1 In Data Where s1.Name Like "*V*"
• Dim List As Integer() = {15, 20, 25, 30, 34}
Dim Result = From s1 In List Where s1 Mod 5 = 0
了解Where語句2
• 定義函式
– From s1 In List Where Filter(s1)
• 類別函式
• 類別靜態函式
In查詢式
Where語句於執行時期
• Where語句後的程式碼,會被編成一函式
• 當我們列舉查詢式回傳集中元素時(以For Each,For),每個
元素都會被傳入此函式比對,以傳回值判定是否取回該元
素或是跳過進行下一個元素之比對.
• LINQ To Objects的重要觀念,有Where條件時
– 在開始列舉時,每一個元素都會被送往某一函式比對
– 模式與你用迴圈列舉相同.
排序
• 正向排序
• 倒序
• 多重排序
Inner Query
• Query 中可包含另一Query
• Query As Data Source
了解Select語句
• Default Select
– From s1 In Data
• Explicit Select
– From s1 In Data Select s1
• Select New
– From s1 In Data Select Name = s1.Name + "," + s1.Age.ToString()
JOIN
JOIN的模式
• 預設為INNER JOIN,在JOIN時,左邊找到的,右邊也要找到,
否則就不列出
• GROUP JOIN
• 以GROUP JOIN模擬LEFT JOIN
• 以GROUP JOIN模擬FULL OUTER JOIN
Grouping
• Simple Group
•
[Group <Data Source> By <key variable> = <key from Data Source> Into <Alias Variable> = Grou
p Select <Anonymous Type>
另一個Group例子
• Group Alias Variable
• Multi-Key Grouping
常用語句
• Take
• Skip
• Any
• All
Take
• Take
– 由查詢回傳集中取出特定元素
From s1 In persons Take 2
• TakeWhile
– 由查詢回傳集中以特定條件比對,取出元素
From s1 In persons Take While s1.Age = 18 Or s1.Age = 28
注意! Take While是比對指定條件,當有元素不符合時,Take
While就會結束,換句話說,當第一個元素之age不等於18或28
時,Take While就會結束,即使第二三個元素符合條件.
Skip
• Skip
– 跳過查詢回傳集中特定數量元素後開始取得元素
From s1 In persons Skip 1
• Skip While
– 跳過查詢回傳集中符合特定條件之元素後開始取得元素
From s1 In persons Skip While s1.Age = 18
注意! Skip While是比對指定條件,當有元素不符合時,Ski Wh
ile就會結束,換句話說,當第一個元素之age不等於18時,Skip
While就會結束,列出所有元素,即使第二三個元素符合條件.
Distinct
• Distinct
– 惕除查詢回傳集重複元素
Dim nums() = {1, 1, 3, 4, 5}
Dim Result = From s1 In nums Distinct
For Each item In Result
Console.WriteLine(item)
Next
Aggregate 語句
• Aggregate 語法規則
Aggregate <alias> In <datasource> <Where> <Where Expression) Into <expression>
• Any的例子(判斷元素集中是否包含符合條件的元素)
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 18, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 18, "002"))
Dim Result = Aggregate s1 In persons Into p1 = Any(s1.Age = 18)
Console.WriteLine(Result)
• Any後的語句與Where後語句相同,是一段程式碼
Aggregate語句結合Where
• Aggregate也可以與Where整合
• Aggregate也可以與Join整合
Aggregate敘述重要觀念
 Aggregate通常傳回單值,例如Boolean,數值
 Aggregate後的語法與From…語句幾乎相同
 Aggregate可包含Where , Join , Group 等語句,與From..
相同
All
• All的例子(判斷元素集中是否全數符合條件)
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 18, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 18, "002"))
Dim Result = Aggregate s1 In persons Into p1 = Any(s1.Age = 18)
Console.WriteLine(Result)
• All後的語句與Where後語句相同,是一段程式碼
Average,Count
• Average的例子(取平均值)
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = Aggregate s1 In persons Into p1 = Average(s1.Age)
Console.WriteLine(Result)
• Count(取元素數)
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = Aggregate s1 In persons Into p1 = Count(s1.Age >= 19)
Console.WriteLine(Result)
Min,Max
• Min(取最小值)
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = Aggregate s1 In persons Into p1 = Max(s1.Age)
Console.WriteLine(Result)
• Min(取最大值)
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = Aggregate s1 In persons Into p1 = Min(s1.Age)
Console.WriteLine(Result)
Sum
• Sum(加總)
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = Aggregate s1 In persons Into p1 = Sum(s1.Age)
Console.WriteLine(Result)
• Using Sum With Build-Type
•
Dim nums() As Integer = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
Dim Result = Aggregate s1 In nums Into p1 = Sum(s1)
Console.WriteLine(Result)
以Group結合Sum運算
• Aggregate是傳回單值
• 如需傳回元素集,可使用Group語句進行
• 寫法與Aggregate後面敘述幾乎相同
First
• First
– 取得第一個元素
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = (From s1 In persons Where s1.Age >= 18).First()
Console.WriteLine(Result.Age)
• 如果沒有元素符合,First將會拋出例外
FirstOrDefault
• FirstOrDefault
– 當沒有元素時,回傳Nothing,但不引發例外
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = (From s1 In persons Where s1.Age >= 50).FirstOrDefault()
If Not Result Is Nothing Then
Console.WriteLine(Result.Age)
End If
Last,LastOrDefault
• Last
– 取得查詢集的最後一個元素
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = (From s1 In persons Where s1.Age >= 18).Last()
Console.WriteLine(Result.Age)
• LastOrDefault
– 同Last,但如果查詢集為空,那將回傳Nothing
Dim persons = New List(Of Person)
persons.Add(New Person("code6421", 18, "001"))
persons.Add(New Person("tom", 28, "002"))
persons.Add(New Person("mary", 19, "002"))
Dim Result = (From s1 In persons Where s1.Age >= 50).LastOrDefault()
If Not Result Is Nothing Then
Console.WriteLine(Result.Age)
End If
查詢語句的回傳值
• 查詢語句的回傳值,多數是IEnumerable(Of T)型別
• IEnumerable(Of T)定義了First函式
• 一個關鍵例子
Dim nums() = {1, 2, 3, 4, 5}
Dim Result = nums.First()
• Array並不是IEnumerable(Of T),為何有First函式?
Extension Method
• 什麼是Extension Method
• Extension Method必須定義在Module中
• 一個簡單的例子
• LINQ Framework就是一群Extension Method的結合
LINQ與編譯器
• 使用Reflector 看我們的程式.
• Extension Method是LINQ Framework的底層架構
From LINQ Expression To Direct Call
Extension Method
• Function Expression 與 LINQ Extension Method
• Distinct
• Sum
• Average
• Min
• Max
• SkipWhile,TakeWhile
Where And Why
LINQ Expression .VS. Direct Call
• LINQ Expression的好處
– 直覺,與SQL語法類似
– 易讀
• LINQ Expression的缺點
– 敘述過長
– 受限於語法規則,無法達到Direct Call的相同效果
• 何時使用Direct Call
– 對一元素集進行單一運算,例如Sum,Average等等
– 當需要進階查詢時,例如Distinct,TakeWhile,SkipWhile等等
漸進式查詢
• 查詢式何時執行?
– 當程式嘗試取出元素時
• For Each等列舉式,First等函式
• 實作漸進式查詢
– 要點1 使用IEnumerable(Of T)為參數型別
– 要點2 所有Query回傳值皆為IEnumerable(Of T)
– 要點3 傳遞前不要進行列舉動作,否則查詢式會先執行,接下來的動
作為疊加式查詢,對效能會有影響
LINQ To XML
LINQ To XML的特色
• 更直覺的XML建立語法
• 與LINQ查詢語句結合的XML查詢式
• 更方便的XML文件操作
建立XML文件
• VB.NET 2008的新XML建立語法
Dim xmlDoc = _
<Customers>
<Customer Name="code6421" Age="18"/>
<Customer Name="tom" Age="28"/>
<Customer Name="david" Age="38"/>
</Customers>
xmlDoc.Save("C:\Test.xml")
Test.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Customers>
<Customer Name="code6421" Age="18" />
<Customer Name="tom" Age="28" />
<Customer Name="david" Age="38" />
</Customers>
新增XML Node
• 新增Node至尾端
Dim xmlDoc = XDocument.Load("C:\Test.xml")
xmlDoc.<Customers>(0).Add(<Customer Name="Hung" Age="16"/>)
xmlDoc.Save("C:\Test2.xml")
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Customers>
<Customer Name="code6421" Age="18" />
<Customer Name="tom" Age="28" />
<Customer Name="david" Age="38" />
<Customer Name="Hung" Age="16" />
</Customers>
新增XML Node
• 新增Node至最前
Dim xmlDoc = XDocument.Load("C:\Test.xml")
xmlDoc.<Customers>(0).AddFirst(<Customer Name="Hung" Age="16"/>)
xmlDoc.Save("C:\Test2.xml")
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Customers>
<Customer Name="Hung" Age="16" />
<Customer Name="code6421" Age="18" />
<Customer Name="tom" Age="28" />
<Customer Name="david" Age="38" />
</Customers>
新增Attribute至既定Node
• Add Attribute
Dim xmlDoc = XDocument.Load("C:\Test.xml")
xmlDoc.<Customers>(0).<Customer>(0).Add(New XAttribute("Tag", "Test"))
xmlDoc.Save("C:\Test2.xml")
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Customers>
<Customer Name="code6421" Age="18" Tag="Test" />
<Customer Name="tom" Age="28" />
<Customer Name="david" Age="38" />
</Customers>
新增為子Node
• 新增為子Node
Dim xmlDoc = XDocument.Load("C:\Test.xml")
Dim child = <Order ID="001"/>
xmlDoc.<Customers>(0).<Customer>(0).Add(child)
xmlDoc.Save("C:\Test2.xml")
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Customers>
<Customer Name="code6421" Age="18">
<Order ID="001" />
</Customer>
<Customer Name="tom" Age="28" />
<Customer Name="david" Age="38" />
</Customers>
<%=...%>語句
• 透過<%=...%>將變數與XML文件結合
Dim xmlDoc = _
<Customers>
</Customers>
For Each item In data
xmlDoc.Add(<Customer Name=<%= item %>></Customer>)
Next
xmlDoc.Save("C:\Test3.xml")
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Customers>
<Customer Name="code6421"></Customer>
<Customer Name="tom"></Customer>
</Customers>
LINQ To XML的架構圖
常用類別
類別
說明
XDocument
XML文件的容器,用於讀取或建立XML文件
XElement
XML Element
XAttribute
XML Attribute
XComment
XML 文件註解
XNamespace
XML 命名空間
XCData
XML 中的CData節點
常用類別示意圖
XDocument
XNamespace
XCData
XElement
XAttribute
運用LINQ XML Framework類別來建立XML文件
LINQ To XML查詢式
• 一個簡單的例子
<Customers>
<Customer Name="code6421" Age="18"/>
<Customer Name="tom" Age="28"/>
<Customer Name="david" Age="38"/>
</Customers>
使用Order By
• Order By
Take,Skip
• Take
• Skip
Grouping
• Using Grouping
Join
• Use Join
Group Join and Sum
• Group Join And Sum
Group Join And Average
• Group Join And Average
Min,Max,Count
• Min函式
• Max函式
• Count函式
LINQ To XML 與Aggregate語句
• 與LINQ To Objects相同,LINQ To XML也可以用Aggregat
e
LINQ To XML與LINQ To Objects
• 同樣的查詢語句
• Data Source與元素描述略為不同
<…>
• <…>
– 取得特定的子Element
– 此法無法取得子Element的Element
正確
錯誤,Test不是Orders
(Root)的子Element
正確寫法: From cust In xmlDoc.<Order>.<Test>
…<…>
• …<…>取得所有符合的Element
– 與<…>不同,此法將可取得所有符合條件的Element
查詢實例1 - RSS
• Load RSS
• Find in RSS
LINQ To Dataset
LINQ To DataSet的設計初衷
• 將LINQ語法套用到DataSet與DataTable
• 為DataTable提供更強大的查詢功能
一個簡單的例子
• 準備Table
開始查詢
• Field(Of T)的意義
– 當值非DBNull,回傳值
– 當值無法轉為指定型別,產生例外
– 當值為DBNull,回傳Nothing
 具條件的查詢
• 使用Where
存取Row Version
• 使用RowVersion來查詢與取得資料
Group
• 運用Group
運用Join
• 運用Join
Skip,Take
• Using Skip
• Using Take
Sum,Min,Max,Average
• Using Group Join With Sum
• Using Min
• Using Max
• Using Average
LINQ To DataSet與LINQ
• 不同的Data Source,元素描述
• 相同的語法規則