Noções básicas de expressão de consulta
Este artigo apresenta os conceitos básicos relacionados a expressões de consulta em C#.
O que é uma consulta e para que serve?
Uma consulta é um conjunto de instruções que descreve quais dados recuperar de uma determinada fonte de dados (ou fontes) e qual forma e organização os dados retornados devem ter. Uma consulta é distinta dos resultados que produz.
Geralmente, os dados de origem são organizados logicamente como uma sequência de elementos do mesmo tipo. Por exemplo, uma tabela de banco de dados SQL contém uma sequência de linhas. Em um arquivo XML, há uma "sequência" de elementos XML (embora os elementos XML sejam organizados hierarquicamente em uma estrutura de árvore). Uma coleção na memória contém uma sequência de objetos.
Do ponto de vista de um aplicativo, o tipo e a estrutura específicos dos dados de origem originais não são importantes. O aplicativo sempre vê os dados de origem como uma IEnumerable<T> coleção OR IQueryable<T> . Por exemplo, em LINQ to XML, os dados de origem são tornados visíveis como um IEnumerable<XElement>arquivo .
Dada essa sequência de origem, uma consulta pode fazer uma de três coisas:
Recupere um subconjunto dos elementos para produzir uma nova sequência sem modificar os elementos individuais. A consulta pode então classificar ou agrupar a sequência retornada de várias maneiras, conforme mostrado no exemplo a seguir (suponha
scoresque seja umint[]):IEnumerable<int> highScoresQuery = from score in scores where score > 80 orderby score descending select score;Recupere uma sequência de elementos como no exemplo anterior, mas transforme-os em um novo tipo de objeto. Por exemplo, uma consulta pode recuperar apenas os nomes de família de determinados registros de clientes em uma fonte de dados. Ou ele pode recuperar o registro completo e, em seguida, usá-lo para construir outro tipo de objeto na memória ou até mesmo dados XML antes de gerar a sequência de resultado final. O exemplo a seguir mostra uma projeção de um
intpara umstringarquivo . Observe o novo tipo dehighScoresQuery.IEnumerable<string> highScoresQuery2 = from score in scores where score > 80 orderby score descending select $"The score is {score}";Recupere um valor singleton sobre os dados de origem, como:
O número de elementos que correspondem a uma determinada condição.
O elemento que tem o maior ou menor valor.
O primeiro elemento que corresponde a uma condição ou a soma de valores particulares em um conjunto especificado de elementos. Por exemplo, a consulta a seguir retorna o número de pontuações maiores que 80 da
scoresmatriz inteira:var highScoreCount = ( from score in scores where score > 80 select score ).Count();No exemplo anterior, observe o uso de parênteses ao redor da expressão de consulta antes da chamada para o Enumerable.Count método. Você também pode usar uma nova variável para armazenar o resultado concreto.
IEnumerable<int> highScoresQuery3 = from score in scores where score > 80 select score; var scoreCount = highScoresQuery3.Count();
No exemplo anterior, a consulta é executada na chamada para Count, porque Count deve iterar sobre os resultados para determinar o número de elementos retornados por highScoresQuery.
O que é uma expressão de consulta?
Uma expressão de consulta é uma consulta expressa na sintaxe da consulta. Uma expressão de consulta é uma construção de linguagem de primeira classe. É como qualquer outra expressão e pode ser usada em qualquer contexto em que uma expressão C# seja válida. Uma expressão de consulta consiste em um conjunto de cláusulas escritas em uma sintaxe declarativa semelhante a SQL ou XQuery. Cada cláusula, por sua vez, contém uma ou mais expressões C#, e essas expressões podem ser uma expressão de consulta ou conter uma expressão de consulta.
Uma expressão de consulta deve começar com uma cláusula from e deve terminar com uma cláusula select ou group. Entre a primeira from cláusula e a última select ou group cláusula, pode conter uma ou mais destas cláusulas facultativas: onde, ordenar, juntar, deixar e até mesmo outra de cláusulas. Você também pode usar a palavra-chave into para permitir que o resultado de uma join cláusula ou group sirva como fonte para mais cláusulas de consulta na mesma expressão de consulta.
Variável de consulta
Em LINQ, uma variável de consulta é qualquer variável que armazena uma consulta em vez dos resultados de uma consulta. Mais especificamente, uma variável de consulta é sempre um tipo enumerável que produz uma sequência de elementos quando iterada em uma foreach instrução ou uma chamada direta para seu IEnumerator.MoveNext() método.
Nota
Os exemplos neste artigo usam a seguinte fonte de dados e dados de exemplo.
record City(string Name, long Population);
record Country(string Name, double Area, long Population, List<City> Cities);
record Product(string Name, string Category);
static readonly City[] cities = [
new City("Tokyo", 37_833_000),
new City("Delhi", 30_290_000),
new City("Shanghai", 27_110_000),
new City("São Paulo", 22_043_000),
new City("Mumbai", 20_412_000),
new City("Beijing", 20_384_000),
new City("Cairo", 18_772_000),
new City("Dhaka", 17_598_000),
new City("Osaka", 19_281_000),
new City("New York-Newark", 18_604_000),
new City("Karachi", 16_094_000),
new City("Chongqing", 15_872_000),
new City("Istanbul", 15_029_000),
new City("Buenos Aires", 15_024_000),
new City("Kolkata", 14_850_000),
new City("Lagos", 14_368_000),
new City("Kinshasa", 14_342_000),
new City("Manila", 13_923_000),
new City("Rio de Janeiro", 13_374_000),
new City("Tianjin", 13_215_000)
];
static readonly Country[] countries = [
new Country ("Vatican City", 0.44, 526, [new City("Vatican City", 826)]),
new Country ("Monaco", 2.02, 38_000, [new City("Monte Carlo", 38_000)]),
new Country ("Nauru", 21, 10_900, [new City("Yaren", 1_100)]),
new Country ("Tuvalu", 26, 11_600, [new City("Funafuti", 6_200)]),
new Country ("San Marino", 61, 33_900, [new City("San Marino", 4_500)]),
new Country ("Liechtenstein", 160, 38_000, [new City("Vaduz", 5_200)]),
new Country ("Marshall Islands", 181, 58_000, [new City("Majuro", 28_000)]),
new Country ("Saint Kitts & Nevis", 261, 53_000, [new City("Basseterre", 13_000)])
];
O exemplo de código a seguir mostra uma expressão de consulta simples com uma fonte de dados, uma cláusula de filtragem, uma cláusula de ordenação e nenhuma transformação dos elementos de origem. A select cláusula encerra a consulta.
// Data source.
int[] scores = [90, 71, 82, 93, 75, 82];
// Query Expression.
IEnumerable<int> scoreQuery = //query variable
from score in scores //required
where score > 80 // optional
orderby score descending // optional
select score; //must end with select or group
// Execute the query to produce the results
foreach (var testScore in scoreQuery)
{
Console.WriteLine(testScore);
}
// Output: 93 90 82 82
No exemplo anterior, scoreQuery é uma variável de consulta, que às vezes é referida como apenas uma consulta. A variável de consulta não armazena dados de resultado reais, que são produzidos no foreach loop. E quando a foreach instrução é executada, os resultados da consulta não são retornados por meio da variável scoreQueryde consulta. Em vez disso, eles são retornados por meio da variável testScorede iteração. A scoreQuery variável pode ser iterada em um segundo foreach loop. Produz os mesmos resultados, desde que nem ele nem a fonte de dados tenham sido modificados.
Uma variável de consulta pode armazenar uma consulta expressa em sintaxe de consulta ou sintaxe de método, ou uma combinação das duas. Nos exemplos a seguir, ambas queryMajorCities e queryMajorCities2 são variáveis de consulta:
City[] cities = [
new City("Tokyo", 37_833_000),
new City("Delhi", 30_290_000),
new City("Shanghai", 27_110_000),
new City("São Paulo", 22_043_000)
];
//Query syntax
IEnumerable<City> queryMajorCities =
from city in cities
where city.Population > 100000
select city;
// Execute the query to produce the results
foreach (City city in queryMajorCities)
{
Console.WriteLine(city);
}
// Output:
// City { Population = 120000 }
// City { Population = 112000 }
// City { Population = 150340 }
// Method-based syntax
IEnumerable<City> queryMajorCities2 = cities.Where(c => c.Population > 100000);
Por outro lado, os dois exemplos a seguir mostram variáveis que não são variáveis de consulta, embora cada uma seja inicializada com uma consulta. Não são variáveis de consulta porque armazenam resultados:
var highestScore = (
from score in scores
select score
).Max();
// or split the expression
IEnumerable<int> scoreQuery =
from score in scores
select score;
var highScore = scoreQuery.Max();
// the following returns the same result
highScore = scores.Max();
var largeCitiesList = (
from country in countries
from city in country.Cities
where city.Population > 10000
select city
).ToList();
// or split the expression
IEnumerable<City> largeCitiesQuery =
from country in countries
from city in country.Cities
where city.Population > 10000
select city;
var largeCitiesList2 = largeCitiesQuery.ToList();
Digitação explícita e implícita de variáveis de consulta
Esta documentação geralmente fornece o tipo explícito da variável de consulta para mostrar a relação de tipo entre a variável de consulta e a cláusula select. No entanto, você também pode usar a palavra-chave var para instruir o compilador a inferir o tipo de uma variável de consulta (ou qualquer outra variável local) em tempo de compilação. Por exemplo, o exemplo de consulta mostrado anteriormente neste artigo também pode ser expresso usando digitação implícita:
var queryCities =
from city in cities
where city.Population > 100000
select city;
No exemplo anterior, o uso de var é opcional. queryCities é um IEnumerable<City> digitado implícita ou explicitamente.
Iniciando uma expressão de consulta
Uma expressão de consulta deve começar com uma from cláusula. Ele especifica uma fonte de dados juntamente com uma variável de intervalo. A variável range representa cada elemento sucessivo na sequência de origem à medida que a sequência de origem está sendo percorrida. A variável range é fortemente tipada com base no tipo de elementos na fonte de dados. No exemplo a seguir, por ser countries uma matriz de objetos, a variável range também é digitada Country como Country. Como a variável range é fortemente tipada, você pode usar o operador dot para acessar quaisquer membros disponíveis do tipo.
IEnumerable<Country> countryAreaQuery =
from country in countries
where country.Area > 500000 //sq km
select country;
A variável range está no escopo até que a consulta seja encerrada com um ponto-e-vírgula ou com uma cláusula de continuação .
Uma expressão de consulta pode conter várias from cláusulas. Use mais from cláusulas quando cada elemento na sequência de origem for uma coleção ou contiver uma coleção. Por exemplo, suponha que você tenha uma coleção de Country objetos, cada um dos quais contém uma coleção de City objetos chamados Cities. Para consultar os City objetos em cada Country, use duas from cláusulas, conforme mostrado aqui:
IEnumerable<City> cityQuery =
from country in countries
from city in country.Cities
where city.Population > 10000
select city;
Para obter mais informações, consulte a cláusula de.
Terminando uma expressão de consulta
Uma expressão de consulta deve terminar com uma group cláusula ou uma select cláusula.
Cláusula de grupo
Use a group cláusula para produzir uma sequência de grupos organizados por uma chave que você especificar. A chave pode ser qualquer tipo de dados. Por exemplo, a consulta a seguir cria uma sequência de grupos que contém um ou mais Country objetos e cuja chave é um char tipo cujo valor é a primeira letra dos nomes dos países.
var queryCountryGroups =
from country in countries
group country by country.Name[0];
Para obter mais informações sobre agrupamento, consulte cláusula de grupo.
Cláusula de seleção
Use a select cláusula para produzir todos os outros tipos de sequências. Uma cláusula simples select apenas produz uma sequência do mesmo tipo de objetos que os objetos contidos na fonte de dados. Neste exemplo, a fonte de dados contém Country objetos. A orderby cláusula apenas classifica os elementos em uma nova ordem e a select cláusula produz uma sequência dos objetos reordenados Country .
IEnumerable<Country> sortedQuery =
from country in countries
orderby country.Area
select country;
A select cláusula pode ser usada para transformar dados de origem em sequências de novos tipos. Essa transformação também é chamada de projeção. No exemplo a seguir, a cláusula projetaselect uma sequência de tipos anônimos que contém apenas um subconjunto dos campos no elemento original. Os novos objetos são inicializados usando um inicializador de objeto.
var queryNameAndPop =
from country in countries
select new
{
Name = country.Name,
Pop = country.Population
};
Portanto, neste exemplo, o var é necessário porque a consulta produz um tipo anônimo.
Para obter mais informações sobre todas as maneiras pelas quais uma select cláusula pode ser usada para transformar dados de origem, consulte Select clause.
Continuações com
Você pode usar a into palavra-chave em uma select cláusula ou group para criar um identificador temporário que armazena uma consulta. Use a into cláusula quando precisar executar operações de consulta adicionais em uma consulta após uma operação de agrupamento ou seleção. No exemplo a seguir, countries são agrupados de acordo com a população em intervalos de 10 milhões. Depois que esses grupos são criados, mais cláusulas filtram alguns grupos e, em seguida, classificam os grupos em ordem crescente. Para realizar essas operações extras, é necessária a continuação representada por countryGroup .
// percentileQuery is an IEnumerable<IGrouping<int, Country>>
var percentileQuery =
from country in countries
let percentile = (int)country.Population / 10_000_000
group country by percentile into countryGroup
where countryGroup.Key >= 20
orderby countryGroup.Key
select countryGroup;
// grouping is an IGrouping<int, Country>
foreach (var grouping in percentileQuery)
{
Console.WriteLine(grouping.Key);
foreach (var country in grouping)
{
Console.WriteLine(country.Name + ":" + country.Population);
}
}
Para obter mais informações, consulte em.
Filtragem, ordenação e junção
Entre a cláusula inicial from e a cláusula final select ou group cláusula, todas as outras cláusulas (where, join, orderby, from, let) são opcionais. Qualquer uma das cláusulas opcionais pode ser usada zero vezes ou várias vezes em um corpo de consulta.
em que cláusula
Use a where cláusula para filtrar elementos dos dados de origem com base em uma ou mais expressões de predicados. A where cláusula no exemplo a seguir tem um predicado com duas condições.
IEnumerable<City> queryCityPop =
from city in cities
where city.Population is < 200000 and > 100000
select city;
Para obter mais informações, consulte a cláusula where.
Cláusula orderby
Use a orderby cláusula para classificar os resultados em ordem crescente ou decrescente. Você também pode especificar ordens de classificação secundárias. O exemplo a country seguir executa uma classificação primária nos objetos usando a Area propriedade. Em seguida, ele executa uma classificação secundária usando a Population propriedade.
IEnumerable<Country> querySortedCountries =
from country in countries
orderby country.Area, country.Population descending
select country;
A ascending palavra-chave é opcional, é a ordem de classificação padrão se nenhuma ordem for especificada. Para obter mais informações, consulte a cláusula orderby.
Cláusula de adesão
Use a join cláusula para associar e/ou combinar elementos de uma fonte de dados com elementos de outra fonte de dados com base em uma comparação de igualdade entre chaves especificadas em cada elemento. No LINQ, as operações de junção são executadas em sequências de objetos cujos elementos são de tipos diferentes. Depois de unir duas sequências, você deve usar uma select instrução or group para especificar qual elemento armazenar na sequência de saída. Você também pode usar um tipo anônimo para combinar propriedades de cada conjunto de elementos associados em um novo tipo para a sequência de saída. O exemplo a seguir associa prod objetos cuja Category propriedade corresponde a uma das categorias na categories matriz de cadeia de caracteres. Os produtos que Category não correspondem a nenhuma string in categories são filtrados. A select instrução projeta um novo tipo cujas propriedades são retiradas de ambos e catprod.
var categoryQuery =
from cat in categories
join prod in products on cat equals prod.Category
select new
{
Category = cat,
Name = prod.Name
};
Você também pode executar uma associação de grupo armazenando os resultados da join operação em uma variável temporária usando a palavra-chave into . Para obter mais informações, consulte Cláusula de adesão.
cláusula de arrendamento
Use a let cláusula para armazenar o resultado de uma expressão, como uma chamada de método, em uma nova variável de intervalo. No exemplo a seguir, a variável firstName range armazena o primeiro elemento da matriz de cadeias de caracteres retornada por Split.
string[] names = ["Svetlana Omelchenko", "Claire O'Donnell", "Sven Mortensen", "Cesar Garcia"];
IEnumerable<string> queryFirstNames =
from name in names
let firstName = name.Split(' ')[0]
select firstName;
foreach (var s in queryFirstNames)
{
Console.Write(s + " ");
}
//Output: Svetlana Claire Sven Cesar
Para obter mais informações, consulte cláusula let.
Subconsultas em uma expressão de consulta
Uma cláusula de consulta pode conter uma expressão de consulta, que às vezes é chamada de subconsulta. Cada subconsulta começa com sua própria from cláusula que não aponta necessariamente para a mesma fonte de dados na primeira from cláusula. Por exemplo, a consulta a seguir mostra uma expressão de consulta usada na instrução select para recuperar os resultados de uma operação de agrupamento.
var queryGroupMax =
from student in students
group student by student.Year into studentGroup
select new
{
Level = studentGroup.Key,
HighestScore = (
from student2 in studentGroup
select student2.ExamScores.Average()
).Max()
};
Para obter mais informações, consulte Executar uma subconsulta em uma operação de agrupamento.
