2011/06/11 Hokuriku.NET C# LINQ入門 http://atnd.org/events/15800

1. Hokuriku.NET
C# LINQ入門
2011/06/11
小島 富治雄
福井コンピュータ株式会社

2. Agenda
1. はじめに
2. C# のこれから
3. C#1.0 までで
押さえておくこと
4. C#2.0 と 3.0 の新機能
5. Linq

3. 1. はじめに

4. 福井情報技術者協会
• http://fitea.org
• 福井のIT産業に関わる技術者の「横のつなが
り」を支援するコミュニティ
 FITEAのミッション
– 『私たちは、福井をソフトウェア大国にするべく積
極的に活動を行い、福井の情報技術者を心豊か、ス
キル豊か、フトコロ豊かにします』
 主な活動
– 技術的なセミナーの誘致、自主開催、および技術者
同士の交流会 (飲み会等) の開催

5. 自己紹介
• 小島 富治雄
• 福井コンピュータ株式会社
• Microsoft MVP for Development Tools - Visual C#
英会話 ジャグリング
マイブーム
自転車通勤 万年筆

6. 自己紹介タイム
• 名前
• 所属や出身など
• C#で好きなところ

7. 2. C# のこれから

8. Anders Hejlsberg

9. Anders Hejlsberg 談:
C#の今後について
2006/02/02 at 横浜
Q. 今後C#は、関数型言語として進化してい
くのか?
A. Yes. C#3.0 や LINQ で導入された「ラム
ダ式」などの機能は、Haskell や ML など
の関数型言語に触発されたものだ。
これらの機能は開発をもっと自由な形にす
る。設計しているだけでワクワクするよう
な機能だ。C# 3.0というのは、オブジェク
ト指向言語と関数型言語の「ハッピーな結
婚」といってよいものになるだろう。

10. Anders Hejlsberg 談:
C#の今後について
Q. AOP (アスペクト指向プログラミング) 機
能 (＝オブジェクトに対して後付けで機能
を挿入する仕組み) を提供する予定は?
A. AOP は、個人的には懐疑的。AOP が役立
つ場面もあるが副作用もある。
C# の機能 (属性や Partial Class) で代
用できるケースも多い。

12. 3. C#1.0までで
押さえておくこと

13. C#1.0までで
押さえておくところ
• .NET らしい Cool な書き方
–delegate と event
–データバインド
– 属性 (アノテーション)

14. 例
• Demo
–委譲による分割
→MVC構造など
–データバインド
• 双方向依存
→ interface、delegate、event に
よるデータバインド

15. データバインド <<interface>>
IEnumerable<T>
<<interface>>
DrawingUI
IDataSource<T>
+ OnChanged() : void DataSource + <<event>> Changed : Action<T>
<<realize>>
interface IDrawable Data
{
void Draw(); + <<event>> Changed : Action<T>
} + 追加() : void
class DrawingUI<T> : UserControl where T : IDrawable
{ interface IDataSource<T> : IEnumerable<T>
IDataSource<T> dataSource = null; {
event Action<T> Changed;
public IDataSource<T> DataSource }
{
set class Data<T> : IDataSource<T>
{ {
dataSource = value; List<T> list = new List<T>();
value.Changed += OnChanged;
} public event Action<T> Changed;
private get { return dataSource; }
} public void Add(T item)
{
public void Draw() list.Add(item);
{ if (Changed != null)
if (DataSource != null) Changed(item);
DataSource.ForEach(item => item.Draw()); }
}
public IEnumerator<T> GetEnumerator()
void OnChanged(T item) { return list.GetEnumerator(); }
{
item.Draw(); IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
} { return list.GetEnumerator(); }
} }

16. DrawingUI DataSource
+ OnChanged() : void IDataSource<T>
- drawingUI <<realize>>
Data
Application - data
+ <<event>> Changed : Action<T>
+ 追加() : void
drawingUI.DataSource = data; データバインド

17. 例
• Demo
–C#2.0、3.0 による進化
–オブジェクトへの委譲 → メソッ
ドへの委譲
• class → delegate → 匿名メソッド
(クロージャ) → ラムダ式
• yield による継続

18. 3. C#2.0 と 3.0
の新機能

19. C#2.0
• Generics
• 匿名メソッド
• イテレータ (yield)
• Partial Type
• Nullable 型
• アクセサのアクセスレベル
• static クラス
• namespace alias qualifier
• extern alias
• #pragma
• Conditional 属性
• 固定長配列
• デリゲートの Covariance/Contravariance

20. C#3.0
• 暗黙的型付け
• パーシャルメソッド
• 自動プロパティ
• オブジェクト イニシャライザ
• コレクション イニシャライザ
• 暗黙型付け配列
• 匿名型 (Anonymous Types)
• 拡張メソッド
• ラムダ式 (Lambda Expression)
• LINQ

21. Demo

22. C#2.0と3.0の新機能について
・多くが
シンタックス シュガー
・当たり前だが、使わなくても
プログラムは書ける

23. C#2.0と3.0の新機能について
• A: 「C#3.0 の方が簡潔に意図を表現できる」
• B: 「でも C# 3.0 の文法がなくても、同じことは書ける。新たな文法
を採用しなくても、要は、書ければなんでもいいのであって」
• A: 「それって、極端な言い方をすれば、アセンブリ言語があれば、他
の言語は不要ってこと?」
• A: 「より意図をシンプルに書く方法ができたのなら、それは採用した
いな」
• B: 「新しいものを取り入れるのにはリスクがある」
• A: 「『新しいものを取り入れない』リスクほどではないと思う」
• A: 「 ITエンジニアは、鮫みたいなもので、前に進むのを止めたら死ん
でしまう」
• B: 「色々覚えるのは大変だ」
• A: 「確かに。でも、使わなきゃならなくなったわけではない。選択肢
が増えただけ。今までのものを置き換えなきゃいけないわけでもない」

24. 「きれいなコードは好きですか?」
～品質の高いソースコードを書くコツ～
意図を表現編

25. C#2.0
C#3.0 への布石
• Generics
• 匿名メソッド
• イテレータ (yield)
• static クラス

26. Generics
• C++ で言うところの template に似ている
• “型をパラメータに持つ型”を作る
class Stack<T>
{
List<T> items = new List<T>();
public void Push(T item)
{
items.Insert(0, item);
}
public T Pop()
{
T item = items[0];
items.RemoveAt(0);
return item;
}
}
Demo:

27. 匿名メソッド
• インラインにメソッドを記述
• ブロック スコープをデリゲートに
(＝クロージャ)
static void Sample3(string captionText)
{
userInput.KeyInput += delegate(string inputText) {
string text = “ユーザー入力: ";
MessageBox.Show(text + inputText,
captionText);
};
}
Demo:

28. イテレータ (yield)
• Enumerable や IEnumerator インタフェース
(foreach などに必要) を簡単に作成
class 自然数
{
readonly int max = 1;
public 自然数(int max)
{ this.max = max; }
public IEnumerator<int> GetEnumerator()
{
for (int number = 1; number <= max; number++)
yield return number;
}
}
Demo:

29. C#3.0
• より簡潔に意図が記述
できるようになった
• Linq がメイン
–ほとんどの新機能は Linq に通じ
る

30. 暗黙的型付け (var)
• 型がなくなるわけじゃない
• object で受けるのとは違う
– インテリセンスが利く
var point = new { X=100, Y=200 };
Demo:

31. パーシャルメソッド
• メソッドの宣言と定義を分離
• 実装があれば実行、なければ何もしない
partial class PertialMethodSample
{
static partial void DoSomething();
static void Main(string[] args)
{
DoSomething();
}
}
partial class PertialMethodSample
{
static partial void DoSomething()
{
Console.WriteLine("DoSomething");
}
}
Demo:

32. 自動プロパティ
// 1.0～2.0
string name;
public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
// 3.0
public string Name { get; set; }

33. オブジェクト イニシャライザ
• インスタンス化とプロパティ設定を一行で
// 1.0～2.0
// プロパティをひとつずつ設定
Point point = new Point();
point.X = 1;
point.Y = 2;
// またはコンストラクタを作成して
Point point = new Point(1, 2);
// 3.0
var point = new Point { X = 1, Y = 2 };

34. コレクション イニシャライザ
• ICollection<T> を配列感覚で初期化
// 1.0～2.0
List<Point> list = new List<Point>();
list.Add(new Point(10, 20));
list.Add(new Point( 0, 0));
list.Add(new Point(30, 10));
// 3.0
var list = new List<Point> {
new Point { X = 10, Y = 20 },
new Point { X = 0, Y = 0 },
new Point { X = 30, Y = 10 },
};

35. 暗黙型付け配列
• new で配列を作成するときに型を
省略
var array = new[] {1, 2, 3, 4};

36. 匿名型 (Anonymous Types)
• 無名クラス
var book = new {
タイトル = “C#3.0入門”,
価格 = 2980
};
Console.WriteLine(book);

37. 拡張メソッド
• 既存クラスにインスタンスメソッドを追加
public static void 回(this int 回数, Action やる)
{
for (int カウント = 0; カウント < 回数; カウント
++)
やる();
}
// 使い方
10.回(海に向かって叫ぶ);
Demo:

38. ラムダ式 (Lambda Expression)
• 匿名メソッドの発展形
Func<int, int, int> funcA = delegate(int x, int y) { return x +
y; };
Func<int, int, int> funcL = (x, y) => x + y;
Action actionA = delegate { Console.WriteLine("Hello"); };
Action actionL = () => Console.WriteLine("Hello");
Console.WriteLine(funcA(1, 2));
Console.WriteLine(funcL(1, 2));
actionA();
actionL();
Demo:

39. 5. Linq

40. Linq概要
• Linq
Language-INtegrated Query
(言語に統合されたクエリ)

41. Linq とは
• データの集合から簡単な記述で『必要なオブ
ジェクト』の『必要なメンバ』のみを『必要と
する順序』で取り出せるようにしたシンタック
スシュガー
– 開発者は抽出条件、抽出するメンバ、抽出順序に
のみ関心を払う
– 取り出すデータの型不要
– 繰り返し文不要
var query = from データ変数 in データの集合
where 抽出条件
orderby 抽出順序のキー項目
select 抽出するメンバ で構成される新しいクラス;

42. Linq の種類
C# VB その他の言語
.NET LINQ
LINQ to LINQ to LINQ to
LINQ to SQL LINQ to XML
Objects Datasets Entities
Object XML
Data Base

43. データベース関連のLinq
.NET LINQ
• データベース周りのLinq LINQ to
LINQ to
LINQ to SQL
DataSets Entities
ADO.NET
Dataset Entity Client
Data Context
Table Entity
Adapter Framework
Data Base

44. Linq to Object
•IEnumerable<T> なオブジェクトをクエリ
var bookList = new[] {
new { タイトル = "C#入門" , ISBNコード = "AAAAAAA", 価格 = 2980 },
new { タイトル = "VB入門" , ISBNコード = "BBBBBBB", 価格 = 3300 },
new { タイトル = ".NET Framework", ISBNコード = "CCCCCCC", 価格 = 7800 }
};
var books = from aBook in bookList
where aBook.ISBNコード == "BBBBBBB"
select new { タイトル = aBook.タイトル, 価格 = aBook.価格 };
books.ForEach(item => Console.WriteLine(item));

45. Linq to DataSet
•DataSet をクエリ
var ds = new DataSet();
testTableAdapter.Fill(ds);
var accounts = from aBook in ds.Book
where aBook.ISBNコード == "BBBBBBB"
select new { タイトル = aBook.タイト
ル,
価格 = aBook.
価格 };
books.ForEach(item => Console.WriteLine(item));

46. Linq to SQL
•SQL Server のデータベースをクエリ
using (var db = new DataClasses1DataContext()) {
var accounts = from aBook in db.Book
where aBook.ISBNコード == "BBBBBBB"
select new { タイトル = aBook.タイトル,
価格 = aBook.価格 };
books.ForEach(item => Console.WriteLine(item));
}

47. LINQ to SQL の特長
• 生成されるSQL文はパラメータクエ
リ
• 追加／更新／削除時には自動的に
トランザクションになる
–DataContext.SubmitChanges()
–Linq ではなく DataContext クラスの機
能

48. Linq to SQL
Demo

49. Linq to Entities
• Entity Framework による概念エ
ンティティをクエリ
var accounts = from aBook in textContext.Book
where aBook.ISBNコード == "BBBBBBB"
select new { タイトル = aBook.タイトル,
価格 = aBook.価格 };
books.ForEach(item => Console.WriteLine(item));

50. Linq to XML
• XML の Xelement をクエリ
– RSS の読み込みなどに便利
var xElement = XElement.Load("../../Books.xml");
var books = from aBook in xElement.Elements()
where aBook.Element("ISBNコード").Value == "BBBBBBB"
select new
{
タイトル = aBook.Attribute("タイトル").Value,
価格 = int.Parse(aBook.Element("価格").Value)
};
books.ForEach(item => Console.WriteLine(item));

51. Linq to XML
Demo

52. ASP.NET での LINQ
• LinqDataSource コントロール
–LINQ to SQLだけでなく各種オ
ブジェクトが利用可能

53. Linq とは何か
IEnumerable<T> ベースのすべて
の情報ソースにクエリを適用する
技術

54. Linq とは何ではないか
「SQL が C# や VB で書けるよう
になった」のではない

55. C#3.0とLinqの関係
• C#3.0の言語拡張の多くは Linq
のため
Demo:

56. Linq の特長
• Expression Tree
–IQueryable<T>
Demo:

57. クエリ式
• From 句からはじまる
• from、let、where、join、orderby
を内部に記述
• Select 句または group 句で終わる
• add/update/deleteは仕様として存
在しない
– データを抽出することが目的

58. クエリ式
• where (抽出条件)
– where book.タイトル.Contains(“.NET”)
– where book.価格 < 2000
• orderby (抽出順序)
– orderby book.タイトル
– orderby book.価格 descending
– orderby book.タイトル, book.価格

59. LINQの仕組み
• クエリ式はラムダ式を引数にとる拡張メソッドが
連結された形式に変換される
var query = from book in bookse
where book.タイトル.Contans(“C#”)
orderby book.タイトル
select new { book.タイトル, book.価格 };
var query = books.Where(book => book.タイトル.Contans(“C#”))
.OrderBy(book => book.タイトル)
.Select(book => new {book.タイトル,
book.価格});

60. LINQの仕組み
• System.LINQ.Enumerable.XXX
– LINQ to Object
• 配列や List<T> などは IEnumerable から派生
– LINQ to XML
• Xelement.Decentants() が IEnumerable を返す
– yieldによる実装 → 遅延実行
• System.LINQ.Queryable.XXX
– LINQ to SQL
• System.Data.Linq.Table<T> は IQueryable から派生
– ラムダ式の右辺を積んで式のツリー（Expression
Tree）を作成
– IQuaryProviderによる実装 → 遅延実行
– 継承して独自のLINQ to XXX といった仕組みを構築
可能

61. LINQの仕組み
• 遅延実行
– データが実際に必要となるタイミングまでクエ
リ条件が積み重ねられる
• LINQ to SQL では最終的にデータを参照するタイミン
グ (DataBind 時など) にSQL文が生成される
var query1 = from book in db.書籍
orderby book.タイトル
select new { 出版社名 = book.出版社.名前, 書籍タイトル = book.タイトル };
var query2 = from book in query1
where book.出版社名.Contains("C")
select book;
query2.ToList().ForEach(book => Console.WriteLine(book));
SELECT [t1].[名前] AS [出版社名], [t0].[タイトル] AS [書籍タイトル]
FROM [dbo].[書籍] AS [t0]
LEFT OUTER JOIN [dbo].[出版社] AS [t1] ON [t1].[ID] = [t0].[出版社ID]
WHERE [t1].[名前] LIKE @p0
ORDER BY [t0].[タイトル]

62. LINQによる異種データの結合
• Object、XML、SQLをJOIN可
能
–IEnumerable ベースで結合
• データベース連携の部分では
全データを取り出してから必
要なものを抽出
–LINQ to SQLをIEnumerableベー
スで処理

63. Linq と ADO.NET の関係
• ADO.NET の進化
–ADO.NET 1.0
–ADO.NET 2.0
–ADO.NET 3.0
–ADO.NET 3.5

64. ADO.NET
• 1.0
–Transaction Script
• SqlConnecion + SqlCommand
–Table Module
• SqlDataAdapter で
DataSet や DataTable

65. ADO.NET
• 2.0
–Table Module
• SqlDataSource
• ObjectDataSource で
型付きDataSet と専用TableAdapter

66. ADO.NET
• 3.0
–Domain Model
• Linq to SQL で O-R マッピング
データベース
オブジェクト

67. ADO.NET
• 3.5
–Domain Model
• Linq to Entities で O-R マッピング
物理データモデル
論理データモデル
概念データモデル
概念データクエリ

68. 参考情報
– C#3.0の概要
• http://www.microsoft.com/japan/msdn/net/bb308966.aspx
– LINQ：.NET統合言語クエリ
• http://www.microsoft.com/japan/msdn/net/bb308959.aspx
– .NET標準クエリ演算子
• http://www.microsoft.com/japan/msdn/net/bb394939.aspx

69. Hokuriku.NET Vol.7 in 福井
 2011年7月30日(土)
 13:30～19:00
 アオッサ6F 研修室601B
(福井県福井市手寄1丁目4、JR福井駅から徒歩1分)
 参加費: 500円程度のカンパをお願いしています (学生の方は無料です)
 主催/共催: 北陸エンジニアグループ、福井情報技術者協会 (FITEA)
 内容:
– マイクロソフトのエバンジェリストやMVPが来福。最新のマイクロソ
フト技術を解説。
– ライトニングトークスのトーカー募集中。
 詳細/申込先:
– Hokuriku.NET Vol.7 in 福井 : ATND
(http://atnd.org/events/16219) まで