面向对象的LINQ：O/R映射技术，简化数据库操作

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LINQ, 或称为Language Integrated Query，是微软在.NET框架中引入的一项重要特性，旨在将查询和设置操作无缝集成到编程语言中，提供了一种面向对象的方式来操作数据库。这项技术由Don Box和Anders Hejlsberg在2005年的PDC（Professional Developers Conference）上首次展示，标志着查询语言不再局限于SQL，而是成为了编程语言的一部分。核心概念包括： 1. **查询表达式（Query Expressions）**: LINQ通过提供类似于SQL的查询语法，如`from`, `where`, 和 `select`，允许开发者以熟悉的语法编写查询，无论是对本地对象集合还是远程数据源进行操作。这使得查询操作更加直观且易于理解，提高了开发效率。 2. **对象与关系映射（Object-Relational Mapping, ORM)**: LINQ通过实体映射（Entity Mapping），将数据库中的表结构映射到.NET对象上，使得开发者可以像操作普通对象那样操作数据库。这种方式消除了直接写SQL的繁琐，降低了代码的复杂性，并提高了代码的可读性和可维护性。 3. **跨域查询（Cross-domain querying）**: LINQ不仅限于数据库查询，还可以用于跨越应用程序域，这意味着开发者可以在不同的组件之间共享查询逻辑，增强了应用程序的灵活性和可重用性。 4. **示例代码演示**: 在提供的代码示例中，开发者可以看到如何使用LINQ从一个字符串数组中筛选出长度为5的元素。使用`from`关键字定义查询范围，`where`来指定条件，`select`选择需要的结果。这个例子清晰地展示了LINQ如何简化对数据的操作。总结来说，LINQ是一项强大的工具，它通过将数据库查询融入到编程语言的语法中，极大地提升了开发者的生产力，使数据访问变得更加直观和高效。无论是处理本地数据还是远程数据源，LINQ都提供了统一的编程模式，促进了面向对象编程与数据库操作的紧密结合。随着.NET框架的发展，LINQ已经成为现代软件开发中不可或缺的一部分。

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Func<string, bool> filter = delegate (string s) {

return s.Length == 5;

};

Func<string, string> extract = delegate (string s) {

return s;

};

Func<string, string> project = delegate (string s) {

return s.ToUpper();

};

IEnumerable<string> expr = names.Where(filter)

.OrderBy(extract)

.Select(project);

一般来说，开发者通过查询操作符（query operators）使用已命名的方法（named methods）、匿名的方法

（anonymous methods）、或者 lambda 表达式（lambda expressions）都是很自由的。Lambda 表达式胜过给创造者

提供最直接最紧凑的语法，更重要的是，lambda 表达式可以像代码或数据一样编译，使得它可以被优化器

（optimizers）、编译器（translators）和运算器（evaluators）在运行时（runtime）处理。

LINQ 定义了一个卓越的类型（distinguished type），Expression<T> （在 System.Expressions 命名空间里），指

出一个特定的 lambda 表达式比一个传统的 IL-based 方法实体（method body）更加需要表达式树（expression tree）。

表达式树是更有效率的表现 lambda 表达式在内存中的数据（in-memory data），使得表达式的数据结构（structure）

更加清晰（transparent and explicit）。

编译器决定是否生成可执行的 IL（executable IL）还是一个表达式树（expression tree）的条件，在于 lambda

表达式是如何使用的。当 lambda 表达式赋予一个委托类型（delegate type）的变量（variable）、field 或参数（parameter）

时，编译器生成与匿名方法（anonymous method）同样的 IL。当 lambda 表达式赋予一个 Expression<T>类型的变

量（variable）、field 或参数（parameter）时，编译器就将它替换成一个表达式树（expression tree）。

举例来说，分析下面的两个变量的声明方式：

变量 f 是一个委托类型的变量，可以直接像如下执行：

变量 e 是一个表达式树类型的变量，不能像如下方式执行：

与委托方式不同的，我们可以把有效率但不透明的代码（effectively opaque code）与表达式树（expression tree）

相配合使用，就像程序代码中其他数据结构（data structure）一样。举例如下的程序：

bool isSmall = f(2); // isSmall is now true

Func<int, bool> f = n => n < 5;

Expression<Func<int, bool>> e = n => n < 5;

bool isSmall = e(2); // compile error, expressions == data

Expression<Func<int, bool>> filter = n => n < 5;

BinaryExpression body = (BinaryExpression)filter.Body;

ParameterExpression left = (ParameterExpression)body.Left;

ConstantExpression right = (ConstantExpression)body.Right;

Console.WriteLine("{0} {1} {2}",

left.Name, body.NodeType, right.Value);

译者

naven

博客

http://www.cppblog.com/javenstudio/

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虚拟机在运行时分解这些表达式并输出如下结果：

在运行时像使用 data 一样使用这些表达式的能力是危险的，它会授权一个使用第三方库的系统（ecosystem of

third-party libraries）可以影响（leverage）平台内部（part of the platform）的基础查询提取功能（base query

abstractions）。DLinq 数据存取（data access）的实现在存储区（in the store）通过调整这个技巧（leverages this facility）

来把表达式树转换成适合赋值（suitable for evaluation）的 T-SQL 语句（statement）。

3.2 扩展方法（Extension Methods）

Lambda 表达式是查询体系（query architecture）的一个重要部分，扩展方法（Extension methods）是另一个重

要组成部分。扩展方法结合了“duck typing”（一种可替代任何类型的类型）的弹性（flexibility）特点，使得动态

语言（dynamic languages，如 JavaScript）更加流行（popular），同时又有静态型语言（statically typed languages，

如 C++和 Java）的优秀性能（performance）和编译时验证（compile-time validation）的特点。通过扩展方法，第

三方（third parties）可以增加使用了新方法的类型（type with new methods）的公共合同（public contract），使得

独立型的开发者（individual type authors）还能提供他们对这些方法的自己专门的实现（specialized implementation）。

扩展方法定义在静态类（static classes）里，就像静态方法（static methods）一样，但是它们在 CLR 元数据（CLR

metadata）里却被标记为[System.Runtime.CompilerServices.Extension]。程序语言都被鼓励（encourage）为扩展方

法提供一种直观的语法（direct syntax）。在 C# 语言里，扩展方法是由 this 指针（this modifer）标示（indicate）

的，它必须应用于（applied to）扩展方法的第一个参数。下面让我们来看看一段最简单的查询操作符（query operator）

的定义代码：

扩展方法的第一个参数的类型标示（indicate）扩展的内容所应用（the extension applies to）的类型。在上面的

例子中，扩展方法 Where 扩展自 IEnumerable<T> 类型。因为 Where 是一个静态方法（static method），所以我

们可以像其他静态方法一样直接调用它（invoke it directly）：

然而，扩展方法的一个独特（unique）的特点是我们还可以使用实例的语法（using instance syntax）来调用它：

扩展方法是基于扩展方法的活动范围内（in scope）在编译时（compile-time）决定的（resolved）。当引入（import）

n LT 5

namespace System.Query {

using System;

using System.Collections.Generic;

public static class Sequence {

public static IEnumerable<T> Where<T>(

this IEnumerable<T> source,

Func<T, bool> predicate) {

foreach (T item in source)

if (predicate(item))

yield return item;

}

IEnumerable<string> expr = Sequence.Where(names,

s => s.Length < 6);

IEnumerable<string> expr = names.Where(s => s.Length < 6);

译者

naven

博客

http://www.cppblog.com/javenstudio/

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