LINQ 基本概念及相關資料分享

LINQ，語言級集成查詢（Language INtegrated Query）

      經過了最近 20 年，面向對象編程技術（ object-oriented (OO) programming technologies ）在工業領域的應用已經進入了一個穩定的發展階段。程序員現在都已經認同像類（classes）、對象（objects）、方法（methods）這樣的語言特性。考察現在和下一代的技術，一個新的編程技術的重大挑戰開始呈現出來，即面向對象技術誕生以來並沒有解決降低訪問和整合信息數據（ accessing and integrating information ）的複雜度的問題。其中兩個最主要訪問的數據源與數據庫（ database ）和 XML 相關。

      LINQ 提供了一條更常規的途徑即給 .Net Framework 添加一些可以應用於所有信息源（ all sources of information ）的具有多種用途（ general-purpose ）的語法查詢特性（ query facilities ），這是比向開發語言和運行時（ runtime ）添加一些關係數據（ relational ）特性或者類似 XML 特性（ XML-specific ）更好的方式。這些語法特性就叫做 .NET Language Integrated Query (LINQ) 。

      包含 DLinq 和 XLinq

      語法實例
      C#3.0 LINQ 查詢語法
      首先來看一個很簡單的LINQ查詢例子，查詢一個int 數組中小於5的數字，並按照大小順序排列：
class Program { static void Main(string[] args) { int[] arr = new int[] { 8, 5, 89, 3, 56, 4, 1, 58 }; var m = from n in arr where n < 5 orderby n select n; foreach (var n in m) { Console.WriteLine(n); } Console.ReadLine(); } }
      上述代碼除了LINQ查詢語法外，其他都是我們所熟悉的語法，而LINQ查詢語法跟SQL查詢語法很相識，除了先後順序。

      Q：爲何 LINQ 查詢語法是以 from 關鍵字開頭的，而不是以 select 關鍵字開頭的？select 開頭這種寫法跟SQL的寫法更接近，更易懂呀？
      A：簡單來說，爲了IDE的智能感知（Intelisence）這個功能，select 關鍵字放在後面了。
      編程語言以 select 開頭寫LINQ查詢語法不是沒出現過，你如果使用過2005年的VB9 CTP 版本，那時候VB9的LINQ查詢語法就是 select 關鍵字在前面，但是 select 關鍵字在前面，在做智能感知（Intelisence）時候就很頭大。經過微軟IDE組的權衡，確定了把 from 關鍵字放在最前面。
      比如：你看 http://blog.joycode.com/saucer/archive/2005/09/16/63513.aspx 這篇博客，那時候 VB9 LINQ的查詢語法還是 select 參數在最前面。不過後來 VB9 測試版改成了跟 C# 一樣的做法， from 關鍵字放在最前面了。
      更詳細的解釋：
      假設你要書寫這樣的代碼：Select p.Name, p.Age From p In persons Where xxx ，代碼是一個個字符輸入的。
      我們在寫到 p in persons 之前，p 的類型是無法推測的，所以寫 Select p. 的時候，Name之類的屬性不會彈出智能提示來。
      這樣就需要先去寫 From 這句，再回來寫 Select。
      微軟IDE組經過反覆考慮決定，還不如就把 Select 寫到後面了。於是編程語言中的寫法就確定這樣來寫了。
      VB9 的這個變化可以參看這篇博客:
      Select/From vs. From/Select revisited...

      我們再來看一個稍稍複雜的LINQ查詢：
      在我們羅列的語言字符串中，我們希望按照字符長短，分類羅列出來，實現代碼如下：
static void Main(string[] args) { string [] languages = {"Java","C#","C++","Delphi","VB.net","VC.net","C++ Builder","Kylix","Perl","Python"}; var query = from item in languages orderby item group item by item.Length into lengthGroups orderby lengthGroups.Key descending select lengthGroups; foreach (var item in query) { Console.WriteLine("strings of length",item.Key); foreach (var val in item) { Console.WriteLine(val); } } Console.ReadLine(); }
      其中的 into 關鍵字表示將前一個查詢的結果視爲後續查詢的生成器，這裏是跟 group  by  一起使用的。
      LINQ中的Group by不要跟 SQL 中的Group by 混淆，SQL 由於是二維結構，Group by 的一些邏輯受二維結構的約束，無法象 LINQ 中的Group by 這麼靈活。

      Linq的內部執行原理淺析

      LINQ（Language Integrated Query）是Visual Studio 2008中的領軍人物。藉助於LINQ技術，我們可以使用一種類似SQL的語法來查詢任何形式的數據。目前爲止LINQ所支持的數據源有SQL Server、XML以及內存中的數據集合。開發人員也可以使用其提供的擴展框架添加更多的數據源，例如MySQL、Amazon甚至是Google Desktop。

      一般來講，這類查詢語句的一個重要特點就是可以並行化執行。雖然有些情況下並行可能會帶來一些問題，但這種情況非常少見。這樣也就水到渠成地引出了PLINQ這個並行處理的LINQ類庫。

      PLINQ原名爲Parallel LINQ，支持XML和內存中的數據集合。執行於遠程服務器上的查詢語句（例如LINQ to SQL）顯然無法實現這個功能。
      將LINQ語句轉換爲PLINQ語句極爲簡單——只需要在查詢語句中From子句所指定的數據源的最後添加.AsParallel()即可。隨後 Where、OrderBy和Select子句將自動改爲調用這個並行的LINQ版本。

      據MSDN Magazine介紹，PLINQ可以以三種方式執行。第一種是管道處理：一個線程用來讀取數據源，而其他的線程則用來處理查詢語句，二者同步進行——雖然這個單一的消費線程可能並不那麼容易與多個生產線程同步。不過若是能夠仔細配置好負載平衡的話，仍然會極大地減少內存佔用。

      第二種模式叫做“stop and go”，用於處理結果集需要被一次返回時（例如調用ToList、ToArray或對結果排序）的情況。在這種模式下，將依次完成各個處理過程，並將結果統一返回給消費線程。這個模式在性能上將優於第一種模式，因爲它省去了用來保持線程同步所花費的開銷。

      最後一種方法叫做“inverted enumeration”。該方法並不需要實現收集到所有的輸出，然後在單一的線程中處理，而是將最終調用的函數通過ForAll擴展傳遞到每個線程中。這是目前爲止最快的一種處理模式，不過這需要傳遞到ForAll中的函數是線程安全的，且最好不包含任何 lock之類的互斥語句。

      若是PLINQ中任意的一個線程拋出異常，那麼所有的其他線程將會被終止。若是拋出了多個異常，那麼這些異常將被組合成一個 MultipleFailuresException類型的異常，但每個異常的調用堆棧仍會被保留。