Lekce 8 - LINQ providery, anonymní typy, řazení a seskupování

V minulé lekci, LINQ v C# .NET - Revoluce v dotazování, jsme si uvedli technologii LINQ a vytvořili jsme si svůj první jednoduchý dotaz.

Dnes budeme v C# .NET tutoriálu s technologií LINQ pokračovat.

Providery

Zmínili jsme si, že LINQ funguje díky tzv. providerům. To jsou implementace metod pro různé platformy, aby na nich bylo možné volat LINQ dotazy. Vyjmenujme si základní providery pro LINQ a ke každému si něco málo řekněme.

Providery v .NET

Některé providery dodává Microsoft přímo v .NET frameworku. Nás budou zajímat zejména následující:

LINQ to Objects – Provider umožňuje klást dotazy nad základními kolekcemi. Používali jsme ho minule pro dotazy nad polem, stejně tak se můžeme dotazovat nad dalšími kolekcemi z .NET, jako je List. LINQ to Objects tedy pracuje s daty v operační paměti.
LINQ to SQL / LINQ to Entities – Provider mapuje LINQ příkazy na SQL dotazy a umožňuje nám pracovat s MS-SQL databází. Provider nám poskytuje tzv. ORM (Object-relational mapping, viz další díly kurzu). Práce s databází je plně objektová, v kurzech proto budeme často pracovat s providerem LINQ to Entities. LINQ to SQL je jeho předchůdce. LINQ to Entities je součástí tzv. Entity frameworku, což je poměrně rozsáhlá knihovna pro práci s relačními (databázovými) daty.
LINQ to XML – Provider umožňuje dotazy nad XML souborem. Stejně jako u LINQ to SQL se jedná o objektový přístup.

Providery třetích stran

Jelikož je samozřejmě možné napsat si provider vlastní, mnoho hotových řešení existuje i od třetích stran. Některé z nich však nejsou příliš dobře podporovány, a je proto velmi dobrý nápad držet se spíše Microsoft technologií.

DbLinq – Nejpoužívanější provider třetí strany, který umožňuje používat technologii LINQ na databázích MySQL, SQLite, Oracle, PostgreSQL, Firebird a na dalších velmi používaných databázových platformách.
LINQ to Excel – Provider umožňuje pracovat s excelovou tabulkou (excelovým dokumentem) jako s databází.
LINQ to JSON – Provider pro dotazování nad soubory formátu JSON.
LINQ to Amazon – LINQ to Amazon se často uvádí jako ukázka provideru třetí strany. Pomocí LINQ dotazů můžeme vyhledávat v knihách, které tento internetový obchod nabízí.

Vidíme, že providerů je dostatek, a jakmile umíme LINQ používat, není problém ho aplikovat téměř na vše. V dalších kurzech se budeme věnovat LINQ to XML a LINQ to Entities.

Anonymní typy

Abychom mohli vytvářet složitější dotazy, přesněji dostat z dotazu jen tu část dat, která nás zajímá, budeme používat tzv. anonymní typy. Anonymní typ se chová jako instance třídy, ale žádnou třídu k tomuto účelu deklarovat nemusíme. Zkusme si to:

{CSHARP_CONSOLE}
var anonym = new { Jmeno="Anonym", Prijmeni="Anonymní", Vek="18" };
Console.WriteLine(anonym.Jmeno);
Console.WriteLine(anonym.Prijmeni);
Console.WriteLine(anonym.Vek);
{/CSHARP_CONSOLE}

Výstup takového programu bude následující:

Konzolová aplikace
Anonym
Anonymní
18

Vytvořili jsme si anonymní datový typ, který má v sobě tři atributy. Do nich jsme rovnou uložili hodnoty a celou strukturu jsme vložili do proměnné typu var. Výsledný datový typ je velmi podivný a bez klíčového slova var bychom takovou proměnnou vytvořili těžko.

V čem spočívá výhoda takových typů? V dotazech si můžeme v select namapovat úplně, co chceme. Mějme kolekci s auty a řidiči. Budeme chtít vybrat vždy SPZ auta a celé jméno jeho řidiče u červených aut. Řidič má na sobě vlastnosti Jmeno a Prijmeni, auto má na sobě vlastnosti Barva, Ridic a Spz. Dotaz by vypadal takto:

var dotaz = from a in auta
            where (a.Barva == "cervena")
            select new { a.Spz, JmenoRidice = a.Ridic.Jmeno + " " + a.Ridic.Prijmeni };

Aby nám dotaz mohl vrátit takto složitý výsledek, musíme si na něj vytvořit právě anonymní datový typ. Výsledkem dotazu tedy bude kolekce prvků, kde každý prvek bude mít vlastnosti Spz a JmenoRidice. Všimněme si, že jsme jednou napsali jen a.Spz a podruhé JmenoRidice = .... Pokud chceme vložit nějakou již existující vlastnost se stejným názvem, stačí uvést pouze tu. Pokud chceme název jiný, musíme použít NazevVlastnosti = hodnota.

Pozor: Anonymními typy bychom měli šetřit stejně jako např. klíčovým slovem var. Opět se jedná o funkcionalitu vytvořenou pro určité účely, zejména do LINQ dotazů. Anonymní typy nepoužívejte v běžném programování namísto tříd, snižujete tak kvalitu zdrojového kódu i výsledné aplikace. Atributy anonymních typů jsou jen pro čtení, přesněji se jedná o vlastnosti. Anonymním typům se většinou chceme vyhnout a raději navrhneme datovou vrstvu aplikace tak, abychom nemuseli psát příliš složité dotazy. Použitím anonymních typů se zbavujeme relací mezi jednotlivými entitami, což může ve složitější aplikaci vést k mnoha problémům. Lépe bychom konkrétní situaci mohli vyřešit tak, že autu vytvoříme vlastnost JmenoRidice a v select vybereme celé auto, tedy jednoduše select a. Jméno řidiče si poté vytáhneme stejně jednoduše jako s anonymním typem. Zároveň pracujeme s celým autem včetně všech vazeb, a ne s nějakou neidentifikovatelnou anonymní entitou. Stejně tak ale mají anonymní typy své místo ve složitějších, zejména jednoúčelových dotazech, a budou se proto v ukázkových dotazech v těchto tutoriálech často objevovat.

Již umíme vše potřebné k tomu, abychom si ukázali syntaxi pokročilejších dotazů.

Řazení a seskupování

Minule jsme si uvedli klíčová slova from, where a select. Než se pustíme do podrobného popisu syntaxe LINQ, ukažme si ještě dva základní operátory.

`orderby`

Pokud chceme výsledky dotazu seřadit, použijeme operátor orderby:

{CSHARP_CONSOLE}

Osoba karel = new Osoba("Karel", "Novák", 15);
Osoba josef = new Osoba("Josef", "Nový", 24);
Osoba jan = new Osoba("Jan", "Marek", 13);
Osoba marie = new Osoba("Marie", "Nová", 18);
Osoba michaela = new Osoba("Simona", "Mladá", 24);
Osoba simona = new Osoba("Michaela", "Marná", 40);

List<Osoba> uzivatele = new List<Osoba>{ jan, josef, karel, marie, michaela, simona};

var dotaz = from u in uzivatele
            where (u.Vek > 15)
            orderby u.Jmeno
            select u.Vek;

foreach (int i in dotaz)
    Console.WriteLine(i);

{/CSHARP_CONSOLE}
{CSHARP_OOP}
class Osoba
{
    public string Jmeno { get; private set; }
    public string Prijmeni{ get; private set; }
    public int Vek { get; private set; }

    public Osoba(string jmeno, string prijmeni, int vek)
    {
        Jmeno = jmeno;
        Prijmeni = prijmeni;
        Vek = vek;
    }

    public override string ToString()
    {
        return Jmeno + " " + Prijmeni;
    }

}
{/CSHARP_OOP}

Výstup:

Konzolová aplikace
24
18
40
24

Jak již víme, C# si tento dotaz vnitřně přeloží na metody:

var dotaz = uzivatele.Where(u => u.Vek > 15).OrderBy(u => u.Jmeno).Select(u => u.Vek);

Všechny klauzule z LINQ mají své metody a uvedli jsme je pouze pro upomenutí. Dále již „metodovou“ verzi u ukázek uvádět nebudeme.

Výchozí směr řazení je od nejmenších hodnot po ty největší (zde konkrétně řadíme podle jména uživatele, tedy od A do Z). Pokud chceme řadit opačně, uvedeme klíčové slovo descending:

{CSHARP_CONSOLE}

Osoba karel = new Osoba("Karel", "Novák", 15);
Osoba josef = new Osoba("Josef", "Nový", 24);
Osoba jan = new Osoba("Jan", "Marek", 13);
Osoba marie = new Osoba("Marie", "Nová", 18);
Osoba michaela = new Osoba("Simona", "Mladá", 24);
Osoba simona = new Osoba("Michaela", "Marná", 40);

List<Osoba> uzivatele = new List<Osoba>{ jan, josef, karel, marie, michaela, simona};

var dotaz = from u in uzivatele
            where (u.Vek > 15)
            orderby u.Jmeno descending
            select u.Vek;

foreach (int i in dotaz)
    Console.WriteLine(i);

{/CSHARP_CONSOLE}
{CSHARP_OOP}
class Osoba
{
    public string Jmeno { get; private set; }
    public string Prijmeni{ get; private set; }
    public int Vek { get; private set; }

    public Osoba(string jmeno, string prijmeni, int vek)
    {
        Jmeno = jmeno;
        Prijmeni = prijmeni;
        Vek = vek;
    }

    public override string ToString()
    {
        return Jmeno + " " + Prijmeni;
    }

}
{/CSHARP_OOP}

Výstup:

Konzolová aplikace
24
40
18
24

V původním příkladu jsme mohli použít ascending, ale není to nutné. Co se metod týče, použije se OrderByDescending().

Řadit můžeme i podle více kritérií, jednoduše je oddělíme čárkou. První kritéria mají přednost:

{CSHARP_CONSOLE}

Osoba karel = new Osoba("Karel", "Novák", 15);
Osoba josef = new Osoba("Josef", "Nový", 24);
Osoba jan = new Osoba("Jan", "Marek", 13);
Osoba marie = new Osoba("Marie", "Nová", 18);
Osoba michaela = new Osoba("Simona", "Mladá", 24);
Osoba simona = new Osoba("Michaela", "Marná", 40);

List<Osoba> uzivatele = new List<Osoba>{ jan, josef, karel, marie, michaela, simona};

var dotaz = from u in uzivatele
            where (u.Vek > 15)
            orderby u.Jmeno, u.Prijmeni
            select u.Vek;

foreach (int i in dotaz)
    Console.WriteLine(i);

{/CSHARP_CONSOLE}
{CSHARP_OOP}
class Osoba
{
    public string Jmeno { get; private set; }
    public string Prijmeni{ get; private set; }
    public int Vek { get; private set; }

    public Osoba(string jmeno, string prijmeni, int vek)
    {
        Jmeno = jmeno;
        Prijmeni = prijmeni;
        Vek = vek;
    }

    public override string ToString()
    {
        return Jmeno + " " + Prijmeni;
    }

}
{/CSHARP_OOP}

Výsledek:

Konzolová aplikace
24
18
40
24

Tento dotaz si C# přeloží na:

var dotaz = uzivatele.Where(u => u.Vek > 15).OrderBy(u => u.Jmeno).ThenBy(u => u.Prijmeni).Select(u => u.Vek);

`group`-`by` (seskupování)

V dotazech často využíváme seskupování (grouping). Můžeme tak jednoduše prvky seskupit podle určitých kritérií. Ukažme si příklad, jak bychom seskupili uživatele do skupin podle jejich věku:

var dotaz = from u in uzivatele
            group u by u.Vek into vekovaSkupina
            select new { Vek = vekovaSkupina.Key, Uzivatele = vekovaSkupina };

Postup je následující. Seskupili jsme uživatele podle jejich věku do vekovaSkupina, což je kolekce, která obsahuje vždy uživatele se stejným věkem. Je tam tedy např. skupina 15, skupina 16, 17 atd. Dále vybíráme, jak bude skupina vypadat. Bude obsahovat věk. Ten vezmeme z klíče skupiny, kterým je právě věk, jelikož podle něj seskupujeme. Druhou vlastností skupiny bude kolekce uživatelů, kam uložíme aktuální skupinu uživatelů pro daný věk.

Přejděme k výpisu:

{CSHARP_CONSOLE}

Osoba karel = new Osoba("Karel", "Novák", 15);
Osoba josef = new Osoba("Josef", "Nový", 24);
Osoba jan = new Osoba("Jan", "Marek", 13);
Osoba marie = new Osoba("Marie", "Nová", 18);
Osoba simona = new Osoba("Simona", "Mladá", 24);
Osoba michaela = new Osoba("Michaela", "Marná", 14);

List<Osoba> uzivatele = new List<Osoba>{ karel, josef, jan, marie, simona, michaela };

var dotaz = from u in uzivatele
            group u by u.Vek into vekovaSkupina
            select new { Vek = vekovaSkupina.Key, Uzivatele = vekovaSkupina };


foreach (var skupina in dotaz)
{
    Console.WriteLine(skupina.Vek);
    foreach (var uzivatel in skupina.Uzivatele)
        Console.WriteLine(uzivatel.Jmeno);
}

{/CSHARP_CONSOLE}
{CSHARP_OOP}
class Osoba
{
    public string Jmeno { get; private set; }
    public string Prijmeni{ get; private set; }
    public int Vek { get; private set; }

    public Osoba(string jmeno, string prijmeni, int vek)
    {
        Jmeno = jmeno;
        Prijmeni= prijmeni;
        Vek = vek;
    }
}
{/CSHARP_OOP}

Dotaz vybere:

Konzolová aplikace
15
Karel
24
Josef
Simona
13
Jan
18
Marie
14
Michaela

Nejprve proiterujeme všechny skupiny a pro každou skupinu vypíšeme její věk a poté uživatele v ní obsažené.

V následujícím kvízu, Kvíz - Slovníky, množiny, fronta, zásobník v C# .NET Kolekce, si vyzkoušíme nabyté zkušenosti z předchozích lekcí.

Článek pro vás napsal David Hartinger

Uživatelské hodnocení:

350 hlasů

David je zakladatelem ITnetwork a programování se profesionálně věnuje 15 let. Má rád Nirvanu, nemovitosti a svobodu podnikání.

David se informační technologie naučil na Unicorn University - prestižní soukromé vysoké škole IT a ekonomie.

Aktivity

Nejčastěji vyhledáváné