Секреты LINQ. Автогенерируемые свойства. Инициализаторы объектов и коллекций

Секреты LINQ

Технология LINQ (Language Integrated Queries) вплотную подошла к функциональному программированию. Она пользуется функциями (точнее, делегатами — обобщенным понятием указателей на функции) так же, как языки императивного программирования пользуются переменными числовых типов. Такие языки, как LINQ, SQL, XQuery, являются декларативными, они описывают цель запроса. В то же время, языки программирования вида: C++, C#, Java, PL/I, Ruby, Python являются императивными. Они описывают серию шагов, необходимых для достижения цели.

На мой взгляд, уместны следующие аналогии.

¨  Фундаментальная алгебра определяется как совокупность двух множеств: A = <R, O>, где R — множество объектов,  O — множество операций над ними. Например, алгебра вещественных чисел — это совокупность <R, O>, где R — множество чисел,  O — множество операций: {+,–,/,▪ }.

¨  Класс, используемый в объектно-ориентированном программировании, — это также совокупность двух множеств: C = <D, M>, где D — множество данных класса, M — множество методов, с помощью которых производятся манипуляции с данными. Аналогия с алгеброй очевидна.

¨  Некоторые разделы элементарной математики оперируют множествами чисел (целых, рациональных, вещественных). Некоторые разделы высшей математики оперируют множествами функций (непрерывных, разрывных, от одного или множества вещественных, или комплексных аргументов).

¨  Программирование (как структурное, так и объектно-ориентированное) относится к функциональному программированию так же, как элементарная математика — к высшей. Это утверждение менее очевидно, но в нем есть доля правды, так как в функциональном программировании мы оперируем функциями так же, как мы оперируем данными в структурном и ОО программировании.

Технология LINQ использует λ-выражения (Lambda Expressions) и деревья выражений (Expression Trees) — понятия, которые появились в функциональном программировании. Деревья выражений пытаются представить код в виде древовидных структур данных. Каждым узлом такого дерева является выражение (Expression), роль которого может выполнять функция, или оператор языка C#. Управляя узлами дерева выражений, можно генерировать λ-выражения, которые широко используются при построении интегрированных запросов к источникам данных различной природы. Роль источника данных LINQ может играть: любая перечислимая структура данных (коллекция), Web-service, XML-файл, или реальная база данных.

Расширения языка C#

Технология LINQ опирается на расширения языка C#, которые были введены в C#, версии 3.0. В следующей версии (.NET Framework 3.5) для поддержки LINQ появились новые классы. В Visual Studio 2008 появились новые шаблоны проектов и средства разработки кода, а в языке C# — новые ключевые слова и синтаксические конструкции. Вначале (.Net Framework 1.0) язык C# имел 77 ключевых слов. Вот они.

Для сравнения напомню, что С++ располагает 44 ключевыми словами. Теперь (в .Net Framework 3.5), кроме указанных 77 слов, в языке C# присутствуют 24 контекстных ключевых слова (Contextual Keywords). Вот они.