书讯 -- 一致化对象与数据的存取 LINQ

何谓 LINQ

程序语言随着时间演进，一再沉淀经验与抽象后，以简练直观的语法解决具有共通特征的各式问题。Visual Studio 2008(程序代码名称为 Orcas)、C# 3.0 与 VB.NET 9.0 后将支持新的语法 Language Integrated Query(LINQ)，想一体解决多样的资料存取。它是由 Anders Hejlsberg 所主导。Anders 曾打造了 Turbo Pascal、Delphi、Visual J++、C# 等叫好叫座的产品，单凭这位杀手应用创造者的眼光，LINQ 就不可小觑。

LINQ 是一系列语言延伸模块，以型别安全的方式支持数据查询。期待隔绝各种数据的特性，不管是各厂家数据库的 SQL 方言，或是 XML 的 DOM、XQuery 或 XPath，抑或是对象集合的属性存取。以共通的方式完成数据操作，如：挑选、比对、排序、汇总…等等。期待减轻程序开发人员学习操作各种数据的负荷。

LINQ 藉由各语言编译程序将内嵌的 LINQ 语法转译成原本的 C# 或 VB.NET 程序代码，并呼叫相关的底层模块以实体维护数据。最后编译成与 .NET Framework 2.0 CLR 兼容的 IL，所以 CLR 本身并未增加与 LINQ 相关的模块，但 .NET Framework、Visual Studio 整合开发环境和程序语言需要增加相关功能和语法。

就笔者自己的感觉，LINQ 有以下的好处：

l 简化大量的细节运作，将如何(how)取得数据换成要操作什么(what)数据：这隐含存取优化交由专家来做，如 DB 引擎优化存取数据。

l 透过IEnumerable<T> 一致性地存取各种数据，并在查询语法中互相整合：如 File System、操作系统的 process、Registry、对象集合、XML、DB...，所用的皆是对象，大家的属性都是数据。换句话说，数据对象化，对象数据化，存取二者的语法与语意相同。

l 平行运算：若要处理大量数据，程序设计师不容易撰写 for 循环还包含平行运算。但 LINQ 转译成 C# 或 VB.NET 的程序代码时，可以平行运算的方式处理大量数据。

l 撰写数据对象存取的过程中，可以 IntelliSense 和强型别检查：相较于以往 ADO.NET 加上 SQL 语法，LINQ 比 typed dataset 直观易懂，且应用更为广泛。

就笔者与许多朋友聊到 LINQ 时，最多的询问便是「未来是否不需要学 SQL 了？」个人认为，短时间不可能，LINQ 或许会减轻程序设计师对 SQL 的倚赖，但 LINQ 不会取代 SQL。它们各有一片天，LINQ 是程序设计师讲的数据对象语言，SQL 是数据库管理师对数据库引擎讲的语言，LINQ 是从应用程序处理数据的角度出发，但 SQL 关乎着整体数据库服务器有效且安全地活着的每一个细节。

而紧接的问题通常是：「将数据以对象来包装，透过 entity 类别间接存取数据，那是否会有效率问题？」这笔者无法回答，尚待真实世界来证明。

LINQ 范例

你可以在 C# 中直接内嵌如下的语法：取得在 Customer 对象集合中，每个 Customer 的属性 Country 值为 USA，按照 City 属性由大到小排序，传回以 CompanyName 和 City 两个属性的字符串值所建立的新对象之集合：

var matchCustomers = from c in db.Customers

where c.Country == "USA"

orderby c.City descending

select new { c.CompanyName, c.City };

这句 LINQ 语法经由 C# 编译程序解析，传回实做 IEnumerable<Anonymous Type> 接口的对象给 matchCustomers 变量。而在查询语法中，呼叫了 where、orderby、select 等延伸方法(Extension Methods)。并定义匿名方法(Anonymous Methods)的委派(delegate)；要求 where 方法比较 Customers 集合中 Customer 对象的 Country 属性值为 USA。换句话说，自动将 c.Country == "USA" 转成 bool Pred<T>(T item) 形式的委派。最后透过 select 延伸方法搭配对象初始化表达式，回传匿名型别(Anonymous Type)对象的集合。

若不采用 LINQ 写法，上述语法也可以写成如下的方式：

var matchCustomers = db.Customers.Where(c => c.Country == "USA").OrderByDescending(c => c.City).Select(c => new { c.CompanyName, c.City });

哇，想我修习 .NET 数年，竟不知所云！？在此介绍一本入门书：「Introducing Microsoft LINQ」，Microsoft Press 出版。它让你了解以往的 C# 和 VB.NET 各版本如何渐进地增加功能，最后演变出 LINQ 语法。

书籍内容

本书结构短小，仅六章加上一个附录。

第一章针对 LINQ 做总体概观介绍，初读此章时，觉得过于唐突，比照下载的完整范例程序代码还是不知所云，满头问号。待看完本书其他章节后，再回过头看第一章，这回看懂了J

没有任何进步是独立完成的，因此本书第二、三章介绍为了支持 LINQ，或应该说若你要了解 LINQ 的运作原理，必须先熟悉 C# 与 VB.NET 的相关功能，约略表列如下：

l C# 2.0 提供的泛型(Generic)、匿名方法，与改良的委派和 Enumerators 与 Yield。

l C# 3.0 提供的 Local Type Inference、Lambda 表达式(Lambda Expressions)、延伸方法、隐含型别化局部变量(var)、匿名型别，和改良的对象初始化表达式(Object Initialization Expressions)。

VB.NET 9.0 与 LINQ 语法相关的项目和前述 C# 相似，但少了 yield 关键词和匿名方法[1]，多了对 XML 语法的支持和 Relaxed Keyword。

本书第四章介绍 LINQ 的语法结构，以及各种数据集合的运算，如连结、排序、过滤、群组、汇总..等 .NET Framework 预设为 LINQ 所提供的多种延伸方法。

第五章介绍 LINQ to ADO.NET 的特征，这又分为 LINQ to SQL、LINQ to DataSet、LINQ to Entities ，本章简述这三部分的建置与对应的 LINQ 语法：

l LINQ to SQL 透过 Orcas 的「LINQ to SQL File」模板产生出类别实体，以对应 SQL Server 数据库内的某些数据表及其关联，或是呼叫预存程序、函数等数据库对象的方法后，撰写数据处理的语法变得直观易懂。搭配交易，以属性和方法来新增、修改、删除、查询数据对象。

l LINQ to DataSet：由于 DataSet 可以视作内存中的小型数据库，而赋予 DataSet 数据的方式也很多样化，因此当 DataSet 有数据后，仍透过 LINQ 如同对一般数据库的存取。

l Orcas 内建了产生 Entity Data Model(EDM) 的精灵，将数据存取对象的操作与数据实体储存机制隔绝开来。LINQ 仍以相似的方式存取对象化的数据实体。此部分的相关信息可参考本书的附录。

第六章解释何谓 LINQ to XML。由于 LINQ to XML API 尝试简化 XML 的相关技术，所以建置了一整组 X 开头的类别，让你以直观的对象架构存取 XML 的各种节点，而不需要透过 W3C XML DOM 的繁复方式。本章除了说明这些 X 开头的类别与以往 DOM 各对象方法之对应外，也阐述了如何透过 LINQ 维护 XML 数据。

在附录中解释了 ADO.NET Entity Framework 的架构，以及 Orcas 如何产生该架构下的三种档案：

l Conceptual Schema Definition Language(CSDL)：用来描述程序代码所依据的数据定义。

l Storage Schema Definition Language(SSDL)：用来描述实体数据储存区，如 SQL Server 对数据库内各对象的定义。

l Mapping Schema Language(MSL)：用来联系对应 CSDL 和 SSDL，因此 CSDL 与 SSDL 可以多对多对应，也就是数据操作与数据储存能够分开。

Orcas 参照 CSDL 会产生出代表数据的实体(entity)对象之 C# 程序代码，再经由 SSDL 和 MSL 结合到数据储存的实体，如 SQL Server。当透过 LINQ 操作 ADO.NET Entity 时，可轻易完成数据维护与交易管理。

阅读建议

本书是为熟悉 C# 的程序设计师介绍 LINQ 语法，因此全书的文字内容并没有完整的可执行范例[2]，且未与 ASP.NET 或 Windows Form 等用户接口技术整合。但对于 LINQ 的基本技术介绍得还算完整。由于只有 217 页，逐页读完，也就对 LINQ 了然于胸J。若仅想熟悉 C# 或 VB.NET 二者之一，还可以在第二、三两章中择一，需要阅读的分量就更少了。

但若不熟悉 C#，则你需要很大的耐心，先了解本文上述所表列 C# 的各项功能，并反复阅读本书，才能渐渐融会贯通。

最后，若你要购买本书，先有两点考虑：

l LINQ 还处于 Beta，明年推出的正式版可能仍有变化。

l 相对于内容分量，本书的价格偏于昂贵。

也因如此，它在 Amazon 的评价只有两颗星。或许，它仅适合买书不考虑成本，以及对于新知充满好奇的人。

本书仅是 LINQ 的入门介绍，对于实际使用 LINQ 到日用习惯的数据操作，如与控件做双向数据系结(DataBinding)以维护数据库内数据、弹性地动态组 SQL 语法等，并未明确地交代。期待这一部分随着 Orcas 步入正式版会有简单且完整的解法。

相关阅读

最后，笔者列出些相关的资源以延伸阅读：

Anders Hejlsberg (C# 首席设计师)对 LINQ 定位的说明与实际亲手示范其用法：

l http://blogs.msdn.com/charlie/archive/2007/01/26/anders-hejlsberg-on-linq-and-functional-programming.aspx

l http://channel9.msdn.com/showpost.aspx?postid=114680

MSDN 上介绍 LINQ 的文件：该篇专栏可几近取代本书的第二章。

l http://msdn.microsoft.com/msdnmag/issues/07/06/csharp30/default.aspx?loc=zx

作者为本书所建置的网站，上有当作试阅的第一章，以及可下载的范例程序代码：

l http://introducinglinq.com/

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[1] VB.NET 9.0 虽未个别支持 Anonymous Method 的宣告与使用，但 lambda expression 和 LINQ 实则需要 Anonymous Method 的运行架构。因此 VB.NET 9.0 编译程序在底层解释与编译前述二者的语法时，已经采用了 Anonymous Method。

[2] 本书没有随附范例程序代码光盘，仅可从网站下载。但若你想要执行那些范例，最好先从 MSDN 下载并安装 Orcas 的 Beta 版。才能顺利执行范例程序代码。