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为什么说 LINQ 要胜过 SQL

数据分析与开发  · 公众号  · 数据库  · 2017-03-22 20:01

正文

(点击 上方公众号 ,可快速关注)


英文:LINQPad

译者:oschina

www.oschina.net/translate/why-linq-beats-sql


如果你还没有沉溺于 LINQ,就会想这有啥大惊小怪的。SQL 并没有坏掉,为什么还要对它进行修补呢? 为什么我们还需要另外一种查询语言呢?


流行的说法是 LINQ 同 C#(或者 VB)集成在了一起,故而消除了编程语言和数据库之间配合上的鸿沟,同时为多个数据源的组合提供了单一的查询接口。虽然这些都是事实,但仅是故事的一部分。更重要的是:当要对数据库进行查询的时候,LINQ 在大多数情况下都比 SQL 更加有效。


同 SQL 相比, LINQ 更简单、整洁而且高级。这样子更像是拿 C# 同 C++ 做比较。真的,尽管有时候使用 C++ 仍然是最好的选择(比如使用 SQL 的场景),但在大多数场景中,使用现代整洁的语言而不必为底层细节操作就是一项大胜利。


SQL 是一门非常古老的语言—发明于 1974 年。虽然经历过了无数此扩展,但从来没有被重新设计过。这就使得它有点混乱了—不像是 VB6 或者 Visual FoxPro。你也许已经慢慢变得习惯于此因而看不到任何错漏的地方!


让我们来看一个例子。你想要编写一个简单的查询来获取客户数据,如下:


SELECT UPPER ( Name )

FROM Customer

WHERE Name LIKE 'A%'

ORDER BY Name


现在假设要将结果集里的这些数据提供给一个网页,并且我们想获取第 21 到 30 行数据。所以我们需要一个子查询:


SELECT UPPER ( Name ) FROM

(

SELECT * , RN = row_number ()

OVER ( ORDER BY Name )

FROM Customer

WHERE Name LIKE 'A%'

) A

WHERE RN BETWEEN 21 AND 30

ORDER BY Name


而如果你需要支持版本(在 SQL Server 2005 之前的)更老的数据库,情况会更糟糕:


SELECT TOP 10 UPPER ( c1 . Name )

FROM Customer c1

WHERE

c1 . Name LIKE 'A%'

AND c1 . ID NOT IN

(

SELECT TOP 20 c2 . ID

FROM Customer c2

WHERE c2 . Name LIKE 'A%'

ORDER BY c2 . Name

)

ORDER BY c1 . Name


这样做不仅复杂而混乱,而且也违背了 DRY 原则。如下是使用 LINQ 实现相同的查询功能。显然在简单性上更胜一筹:


var query =

from c in db . Customers

where c . Name . StartsWith ( "A" )

orderby c . Name

select c . Name . ToUpper ();

var thirdPage = query . Skip ( 20 ). Take ( 10 );


只有当我们枚举到 thirdPage 时,查询才会实际执行。在从 LINQ 到 SQL 或者 Entity Framework 的场景中,翻译引擎会将(我们用两个步骤组合而成的)查询转换成一个 SQL 语句,这个语句是针对其所连接的数据库服务器进行了优化的。


可组合性


您可能已经注意到 LINQ 的另一个更微妙(微妙但意义重大)的好处。我们选择了组合中的两个查询步骤:


IQueryable Paginate ( this IQueryable query , int skip , int take )

{

return query . Skip ( skip ). Take ( take );

}


我们可以这样做:


var query = ...

var thirdPage = query . Paginate ( 20 , 10 );


更重要的是,在这里我们可以进行任意的分页查询。换言之就是通过 LINQ 你可以把查询分解成一部分,然后在你的应用程序中重用。


联合


LINQ 另一好处就是你可以不用 JOIN 就能进行关系间查询。例如,我们想要列出所有购物在 $1000 或者以上,并且居住在华盛顿的顾客。我们会假定让购买项目化(也就是经典的采购/项目采购场景)并且把(没有顾客记录的)现金销售也囊括进来。这就需要在四个表(Purchase, Customer, Address 以及 PurchaseItem)之间进行查询。使用 LINQ,这样的查询不费吹灰之力:


from p in db . Purchases

where p . Customer . Address . State == "WA" || p . Customer == null

where p . PurchaseItems . Sum ( pi => pi . SaleAmount ) > 1000

select p


将此与同等功能的 SQL 相比较:


SELECT p . *

FROM Purchase p

LEFT OUTER JOIN

Customer c INNER JOIN Address a ON c . AddressID = a . ID

ON p . CustomerID = c . ID

WHERE

( a . State = 'WA' || p . CustomerID IS NULL )

AND p . ID in

(

SELECT PurchaseID FROM PurchaseItem

GROUP BY PurchaseID HAVING SUM ( SaleAmount ) > 1000

)


对此例进一步扩展,假设我们想要将结果集按价格进行逆序排列,并在最终的投影中显示销售员的姓名以及所购买项目的数量。我们可以自然不重复地表达出这些附件的查询条件:


from p in db . Purchases

where p . Customer . Address . State == "WA" || p . Customer == null

let purchaseValue = p . PurchaseItems . Sum ( pi => pi . SaleAmount )

where purchaseValue > 1000

orderby purchaseValue descending

select new

{

p . Description ,

p . Customer . SalesPerson . Name ,

PurchaseItemCount = p . PurchaseItems . Count ()

}


下面是使用 SQL 实现相同的查询:


SELECT

p . Description ,

s . Name ,

( SELECT COUNT ( * ) FROM PurchaseItem pi WHERE p . ID = pi . PurchaseID ) PurchaseItemCount

FROM Purchase p

LEFT OUTER JOIN

Customer c

INNER JOIN Address a ON c . AddressID = a . ID

LEFT OUTER JOIN SalesPerson s ON c . SalesPersonID = s . ID

ON p . CustomerID = c . ID

WHERE

( a . State = 'WA' OR p . CustomerID IS NULL )

AND p . ID in

(

SELECT PurchaseID FROM PurchaseItem

GROUP BY PurchaseID HAVING SUM ( SaleAmount ) > 1000

)

ORDER BY

( SELECT SUM ( SaleAmount ) FROM PurchaseItem pi WHERE p . ID = pi . PurchaseID ) DESC


有意思的是可以将上述 SQL 查询转换回到 LINQ,所生成的查询每一块都会有傻瓜式重复。论坛里常会贴出这样的查询(通常是非工作的版本)——这是用 SQL 进行思考而不是以 LINQ 进行思考的结果。这就像是是将 Fortran 程序转换成 C# 6 时会抱怨 GOTO 的笨拙语法一样。


数据修整


在查询联合中从多个表选择数据 – 最终的结果会是一个扁平的以行为单位的元组。如果你使用了多年的 SQL,你可能认为这种事不会发生在你身上——它导致数据重复,从而使得结果集无法在客户端很好地使用。所以当它发生时往往难以接受。与此相反,LINQ 让你可以获取到休整过的分层级的数据。这就避免了重复,让结果集容易处理,而且在大多数情况下也会消除进行联合操作的必要。例如,假设我们想要提取一组顾客,每一条记录都带上了它们的高价值交易。使用 LINQ,你可以这样做:


from c in db . Customers

where c . Address . State == "WA"

select new

{

c . Name ,

c . CustomerNumber ,

HighValuePurchases = c . Purchases . Where ( p => p . Price > 1000 )

}


HighValuePurchases,在这里是一个集合。由于我们查询的是一个相关属性,就不需要进行联合了。因此这是一个内联合还是外联合的细节问题就被很好的抽象掉了。在此例中,当翻译成了 SQL,可能就是一个外联合:LINQ 不会因为子集合返回的是零个元素就排除行。如果我们想要有一个可以翻译成一个内联合的东西,可以这样做:


from c in db . Customers

where c . Address . State == "WA"

let HighValuePurchases = c . Purchases . Where ( p => p . Price > 1000 ) where HighValuePurchases . Any () select new

{

c . Name ,

c . CustomerNumber ,

HighValuePurchases

}


LINQ 还通过一组丰富的操作符对平面外联合、自联合、组查询以及其它各种不同类型查询进行了支持。


参数化


如果我们想要将之前的例子参数化会如何呢,如此”WA”状态是不是就要来自于一个变量呢? 其实我们只要像下面这样做就可以了:


string state = "WA" ;

var query =

from c in db . Customers

where c . Address . State == state

...


不会混淆 DbCommand 对象上面的参数,或者担心 SQL 注入攻击。 LINQ 的参数化是内联、类型安全并且高度可读的。它不仅解决了问题——而且解决得很不错。


因为 LINQ 查询时可以进行组合,所以我们可以有条件的添加谓词。例如,我们写出一个方法,如下:


IQueryable







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