LINQ to SQL使用教程

前些时间用LINQ to SQL做了一些项目，现在打算总结一下，帮助新手快速入门，并写一些别的教程没提到的东西。

一、LINQ to SQL和别的LINQ to XXX有什么关系？
二、延迟执行（Deferred Loading）
三、什么是LINQ to SQL？
四，看看LINQ to SQL到底干了些啥？——创建自己的工具类
五、创建一个基本查询
六，大致扫一扫
    1，WHERE
    2，DISTINCT
    3，AVG/COUNT/SUM/MIN/MAX
    4，GROUP BY
    5，CASE WHEN
    6，INNER JOIN和OUTER JOIN
        6.1 內连接
        6.2 外连接
    7，ORDER BY
    8，EXISTS
    9，WHERE IN
    10，UNION ALL/UNION
    11，Intersect/Except
    12，Skip-Take
    13，直接执行SQL语句查询
    14，INSERT
    15，UPDATE
    16，DELETE
    17，First/FirstOrDefault/Single
    18，字符串操作
七、查询条件拼接
八、自动事务处理
九、关于自增的ID字段
十、关于默认值
总结

一、LINQ to SQL和别的LINQ to XXX有什么关系？

我们能接触到的别的带有“LINQ”字眼的东西有：LINQ to Object和LINQ to Entity Framework。它们之间的关系可以说：除了使用了相似的语法，就没什么关系了。

LINQ to Object使用的命名空间是：System.Linq，而LINQ to SQL使用的命名空间是System.Data.Linq。

这是一个简单的LINQ to Object的例子：

        static IEnumerable<int> FindGreaterThan5(IEnumerable<int> list)
        {
            foreach (var i in list)
            {
                if (i >= 5)
                    yield return i;
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> listTest = new List<int>{ 8, 2, 7, 9, 1, 5, 3, 4 };

            //找出所有大于等于5的数
            IEnumerable<int> result = FindGreaterThan5(listTest);
            foreach (var i in result)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }

其中FindGreaterThan5的代码可以用LINQ to Object改为：

        static IEnumerable<int> FindGreaterThan5(IEnumerable<int> list)
        {
            return list.Where(i => i >= 5);
        }

执行的效果是完全一样的，但要注意一点：LINQ to Object只是简化了代码，并非提高了效率。而且，有时候把一个foreach语句写成一大坨LINQ表达式，其可读性也不好，所以究竟用还是不用，这个就看你的需要了。

二、延迟执行（Deferred Loading）

像上述例子的那种使用yield return的方式返回一个可枚举类型的函数，都会被“延迟”执行，要证明这点很简单，改一下上面的代码：

        static IEnumerable<int> FindGreaterThan5(IEnumerable<int> list)
        {
            foreach (var i in list)
            {
                if (i >= 5)
                    yield return i;
                else
                {
                    throw new Exception("你看不到这个异常");
                }
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> listTest = new List<int>{ 8, 2, 7, 9, 1, 5, 3, 4 };

            //找出所有大于等于5的数
            IEnumerable<int> result = FindGreaterThan5(listTest);
        }

这个程序执行没有任何问题，你看不到异常，因为FindGreaterThan5根本没有被执行，它只有在返回结果被用到的时候才会真正去执行（这样做的好处后面会提到）。如果你把foreach加上，改为：

        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> listTest = new List<int>{ 8, 2, 7, 9, 1, 5, 3, 4 };

            //找出所有大于等于5的数
            IEnumerable<int> result = FindGreaterThan5(listTest);
            foreach (var i in result)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }

那这个异常就会出现，这个地方是要十分小心的，假如你这么写：

            IEnumerable<int> result; 
            try
            {
                result = FindGreaterThan5(listTest);
            }
            catch(Exception) //你捕捉不到异常的
            {
                return;
            }

那是捕捉不到异常的，因为它实际上发生的地方是接下来的foreach处。解决方法有两种，一是try foreach语句，另一是“再包一层”，创建一个“Roll”函数：

        static IEnumerable<int> FindGreaterThan5Roll(IEnumerable<int> list)
        {
            return FindGreaterThan5(list);
        }

然后try这个函数。

三、什么是LINQ to SQL？

貌似讲了一堆跟LINQ to SQL无关的东西，但我向你保证理解这些内容真的很重要！OK……终于到了其它一般的教程的那个开头：什么是LINQ to SQL？

跟LINQ to Object一样，LINQ to SQL能够使得你对Microsoft SQL Server的访问代码变得简洁，它是对ADO.net的封装。所以它并非ADO.net的替代品，也不能带来执行效率上的提高（用的不好反而会更低效）。这里还需要特别说明的是：

1. 只能用于Microsoft SQL Server这套DBMS，2005版及2008版我都试过，没问题。Oracle？MySQL？没门；
2. LINQ to SQL已经有了更强大和复杂的替代品，LINQ to Entity Framework，简称LINQ to EF或者Entity Framework，详情请自行Google一下。

那为什么还用LINQ to SQL？一来它继续长期有效（虽然微软停止更新它了），二来够用并且好用，而LINQ to EF则相对复杂。

使用LINQ to SQL其实仍然是使用ADO.net，只是LINQ to SQL帮助你生成各个查询语句，不需要你手工来写，这样有什么好处？最大的好处就是：只要你的代码编译通过，那么就能生成正确的SQL语句，而不是报运行时错误，然后让你去检查SQL语句。

当然，好处不止这个，还有如：简单，开发快捷，更灵活的where从句生成等。

四，看看LINQ to SQL到底干了些啥？——创建自己的工具类

前面说了，LINQ to SQL其实是“聪明”地帮你生成查询语句，但你不能完全相信它，因为它有时候是“自作聪明”，所以你要在调试的时候看看它究竟干了些什么。我的方法是将它的生成的SQL语句打印到Debug窗口中，这个小技巧帮我找到了不少的问题，OK，这里我把我写的这个小小的DataContext的帮助类贴出来：

    public class DebugWriter : TextWriter
    {
        public override void WriteLine(string value)
        {
            Debug.WriteLine(value);
        }

        public override void WriteLine(string format, params object[] arg)
        {
            Debug.WriteLine(format, arg);
        }

        public override Encoding Encoding
        {
            get { return Encoding.UTF8; }
        }
    }

    public static class DataContextHelper
    {
        public static void InitForModification(this DataContext dc)
        {
            dc.DeferredLoadingEnabled = false;
#if DEBUG
            dc.Log = new DebugWriter();
#endif
        }

        /// <summary>
        /// 如果一个表中的某一列引用到别的表，默认情况下LINQ to SQL会在遍历搜索结果的时候
        /// 动态地去获取别的表的内容，这样就可能产生大量的SQL查询
        /// 当把DeferredLoadingEnabled设置为false之后，LINQ to SQL则关闭这项功能，省去了大量的开销
        /// 事实上，我们更多的时候会用到LoadWith，直接生成一条联表查询
        /// </summary>
        public static void InitForQuery(this DataContext dc)
        {
            dc.ObjectTrackingEnabled = false;
            dc.DeferredLoadingEnabled = false;
#if DEBUG
            dc.Log = new DebugWriter();
#endif
        }

        public static DateTime GetDbDateTime(this DataContext dc)
        {
            try
            {
                return dc.ExecuteQuery<DateTime>("SELECT GETDATE()").Single();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw new Exception("Database error.", ex); //建议替换成你的自定义异常类型
            }
        }
    }

如果你对C#的扩展方法语法不是很清楚，那么可以参考我的另一篇博文：http://www.cnblogs.com/guogangj/archive/2012/03/02/2376927.html

这个帮助类很有用，把它引入到你的工程的namespace去吧（在我的工程中，我把它放入一个公共类库中，因为好几个工程都要引用到，避免重复，DRY，OK？）

• InitForQuery - 用于查询（注意看看我写的那几行注释，后面会提到）
• InitForModification - 用于增删改
• GetDbDateTime - 由于LINQ to SQL不直接支持GetDate函数，所以写一个函数来获取DBMS的时间

接下来我们还是用Northwind数据库为例子，看看如何使用LINQ to SQL。（Northwind是一个小型数据库例子，很多代码都用它作为范例，在这里获取它的创建脚本：http://northwinddatabase.codeplex.com/)

五、创建一个基本查询

给你的工程add一个new item，叫Products.dbml，然后打开之，再如图把Products和Categories两张表拽进去。

然后：

        static void Main(string[] args)
        {
            ProductsDataContext db = new ProductsDataContext();
            db.Log = new DebugWriter();
            var products = from p in db.Products select p;
            foreach (var product in products)
            {
                Console.WriteLine(product.ProductName+ " (" + product.Category.CategoryName + ")");
            }
        }

这里也许你有个问题，为什么from写在前面，而不是select，select写在前面不是更符合SQL的习惯么？想想看，如果你能自己在5分钟内想出来说明你比我聪明（^_^），OK，其实也跟技术本身关系不大，这样做的原因完全是为了我们的开发环境的智能提示（intellisense），知道from什么了，后面也就有智能提示了，否则select什么？不知道。

F5，调试运行，看吧，这么一点点代码，就能把所有商品名称及其类型都给打印出来了，是不是很方便？——且慢！打开你的Debug窗口看看：

我的天啊，一个查询就能完成的事情，为什么生成了这么多的SQL语句？这就是我前面所提到的DeferredLoadingEnabled这个选项，看我写的那个帮助类的InitForQuery方法的注释。避免这种情况的方法是关闭这个选项，并显式告诉LINQ to SQL，你需要哪些关联的加载内容，让LINQ to SQL自动给你生成一个联表查询。我们来改进下：

        static void Main(string[] args)
        {
            ProductsDataContext db = new ProductsDataContext();
            db.InitForQuery();

            DataLoadOptions ds = new DataLoadOptions();
            ds.LoadWith<Product>(p => p.Category);
            db.LoadOptions = ds;

            var products = from p in db.Products select p;
            foreach (var product in products)
            {
                Console.WriteLine(product.ProductName+ " (" + product.Category.CategoryName + ")");
            }
        }

注意看，这次用了我前面提供的扩展方法InitForQuery，还有一个DataloadOptions选项，告诉LINQ to SQL需要哪些额外信息，这里我们需要Category信息。好，看看Debug窗口，这次只有一个SQL语句：

SELECT [t0].[ProductID], [t0].[ProductName], [t0].[SupplierID], [t0].[CategoryID], [t0].[QuantityPerUnit], [t0].[UnitPrice], [t0].[UnitsInStock], [t0].[UnitsOnOrder], [t0].[ReorderLevel], [t0].[Discontinued], [t2].[test], [t2].[CategoryID] AS [CategoryID2], [t2].[CategoryName], [t2].[Description], [t2].[Picture]
FROM [dbo].[Products] AS [t0]
LEFT OUTER JOIN (
    SELECT 1 AS [test], [t1].[CategoryID], [t1].[CategoryName], [t1].[Description], [t1].[Picture]
    FROM [dbo].[Categories] AS [t1]
    ) AS [t2] ON [t2].[CategoryID] = [t0].[CategoryID]

LINQ to SQL聪明地为我们生成了一个left outer join，这正是我们想要的。

这个例子说明了：

1. 我们在调试的时候得关注下LINQ to SQL到底干了些什么
2. 使用LoadWith，而不要使用自动延迟加载

 另外，如果你不需要Product的所有列的话，你可以这样写：

        var products = from p in db.Products
        select new
               {
                   ProductId = p.CategoryID,
                   ProductName = p.ProductName,
                   UnitPrice = p.UnitPrice
               };

这样生成的SQL语句是不太一样的，自己观察下，但这样生成出来的对象，是不能用于Insert和Update的，这个要注意一下。

六，大致扫一扫

写一篇无微不至的教程并非本文目的，这个已经有了不少好的教程，所以接下来就稍微简略一些，希望能对大家起到一定的抛砖引玉的作用。

1，WHERE

把1994年后雇佣的，或者Title中包含“经理”的员工选出来

            var result =
                from e in db.Employees
                where e.HireDate >= new DateTime(1994, 1, 1) || e.Title.Contains("Manager")
                select e;

2，DISTINCT

获取有交易的客户ID（重复的去掉）

var result = (from o in db.Orders select new { CustomerID = o.CustomerID }).Distinct();

3，AVG/COUNT/SUM/MIN/MAX

取得产品价格的平均值

            var result = db.Products.Select(p => p.UnitPrice).Average();
            var result = db.Products.Average(p => p.UnitPrice);
            var result = (from p in db.Products select p.UnitPrice).Average();

从这也能看出写法并不是唯一的。其它集合操作函数也是类似的。

4，GROUP BY

选出每一类的最贵产品、最便宜产品及产品均价

            var result =
                from p in db.Products
                group p by p.CategoryID into g
                select new
                {
                    g.Key,
                    Amount = g.Count(),
                    MaxPrice = g.Max(item => item.UnitPrice),
                    MinPrice = g.Min(item=>item.UnitPrice),
                    AveragePrice = g.Average(item=>item.UnitPrice)
                };

5，CASE WHEN

            var q = from c in db.Customers
                    select new
                    {
                        Name = c.ContactName,
                        Address = new
                        {
                            City = c.City,
                            Region = c.Region == null ? "Unknown" : c.Region
                        }
                    };

翻译为：

SELECT [t0].[ContactName] AS [Name], [t0].[City],
    (CASE
        WHEN [t0].[Region] IS NULL THEN CONVERT(NVarChar(15),@p0)
        ELSE [t0].[Region]
     END) AS [Region]
FROM [dbo].[Customers] AS [t0]

6，INNER JOIN和OUTER JOIN

想用LINQ to SQL直接写联表查询是很麻烦的，不过这也是唯一一个相比直接用SQL来得更麻烦的地方。

6.1 內连接

            var result = from d in db.Order_Details
                         join o in db.Orders on d.OrderID equals o.OrderID
                         select new {d.OrderID, d.ProductID, d.UnitPrice, o.RequiredDate};

翻译为

SELECT [t0].[OrderID], [t0].[ProductID], [t0].[UnitPrice], [t1].[RequiredDate]
FROM [dbo].[Order Details] AS [t0]
INNER JOIN [dbo].[Orders] AS [t1] ON [t0].[OrderID] = [t1].[OrderID]

另外一种更紧凑的写法

            var result = from d in db.Order_Details
                 from o in db.Orders.Where(item=>item.OrderID==d.OrderID)
                 select new { d.OrderID, d.ProductID, d.UnitPrice, o.RequiredDate };

翻译为

        SELECT [t0].[OrderID], [t0].[ProductID], [t0].[UnitPrice], [t1].[RequiredDate]
        FROM [dbo].[Order Details] AS [t0], [dbo].[Orders] AS [t1]
        WHERE [t1].[OrderID] = [t0].[OrderID]

执行效果一样的

6.2 外连接

             var result = from d in db.Order_Details
                          join o in db.Orders on d.OrderID equals o.OrderID into temp
                          from p in temp.DefaultIfEmpty()
                          select new {d.OrderID, d.ProductID, d.UnitPrice, p.RequiredDate};

另一种更紧凑的写法是：

            var result = from d in db.Order_Details
                         from o in db.Orders.Where(item => item.OrderID == d.OrderID).DefaultIfEmpty()
                         select new {d.OrderID, d.ProductID, d.UnitPrice, o.RequiredDate };

翻译为

SELECT [t0].[OrderID], [t0].[ProductID], [t0].[UnitPrice], [t1].[RequiredDate] AS [RequiredDate]
FROM [dbo].[Order Details] AS [t0]
LEFT OUTER JOIN [dbo].[Orders] AS [t1] ON [t1].[OrderID] = [t0].[OrderID]

7，ORDER BY

正序的情况

    var result = from p in db.Products orderby p.UnitPrice select p;

逆序的情况

    var result = from p in db.Products orderby p.UnitPrice descending select p;

也可以选择多列排序

    var result = from p in db.Products orderby p.UnitPrice, p.UnitsInStock select p;

上面的句子也可以这么写，一样的

    var result = from p in db.Products.OrderBy(item => item.UnitPrice).ThenBy(item => item.UnitsInStock) select p;

8，EXISTS

选出没有订单的客户

    var result = from c in db.Customers where !c.Orders.Any() select c;

其实Any还可以带条件参数哦。

9，WHERE IN

查看指定的几个客户的订单

var result = (
    from o in db.Orders
    where (
    new string[] { "AROUT", "BOLID", "FISSA" })
    .Contains(o.CustomerID);

10，UNION ALL/UNION

Concat不会去除重复项目，相当于SQL的Union All；而Union会去除重复项，相当于SQL的Union

看看有来自哪些国家的客户和雇员

            var q = (
                     from c in db.Customers
                     select c.Country
                    ).Union(
                     from e in db.Employees
                     select e.Country
                    );

11，Intersect/Except (是用复合查询加EXIST实现的）

            var q = (
                     from c in db.Customers
                     select c.Country
                    ).Intersect(
                     from e in db.Employees
                     select e.Country
                    );

查询顾客和职员同在的国家，Interset其实是用一个复合查询实现的。

            var q = (
                     from c in db.Customers
                     select c.Country
                    ).Except(
                     from e in db.Employees
                     select e.Country
                    );

去除顾客和职员同在的国家。

12，Skip-Take（是用ROW_NUMBER()函数实现的）

获取从第21个产品开始的10个产品。

            var q = (
                        from p in db.Products
                        select p
                    ).Skip(20).Take(10);

13，直接执行SQL语句查询

如果发现查询语句很难写，（或者写出来LINQ会傻乎乎地生成低效的多次执行）可以考虑直接使用SQL语句，但缺点就是失去了编译器检查的功能，并且得自己构建好一个类，用于存放数据（如果此类还没有的话）。

IEnumerable<Employee> emps = db.ExecuteQuery<Employee>("select * from Employees");

PS:直接写“*”可不太好

14，INSERT

注意：如果指定的ID存在，则会自动执行Update，而不是Insert（LINQ to SQL是不是很“智能”？都有些自作聪明了）

Region nwRegion = new Region()
{
    RegionID = 32,
    RegionDescription = "Rainy"
};
db.Regions.InsertOnSubmit(nwRegion);
db.SubmitChanges();

15，UPDATE

真奇怪，update和insert居然不同，没有一个专门的Update方法，而是直接取出数据库的条目，然后修改其属性，在SubmitChanges，当然，条目的类型必须是dbml自动帮我们生成的类型，不能是自定义的。这是简单的Update的例子：

Customer cust = db.Customers.First(c => c.CustomerID == "ALFKI");
cust.ContactTitle = "Vice President";
db.SubmitChanges();

这是Update多条的例子：

var q = from p in db.Products
        where p.CategoryID == 1
        select p;
foreach (var p in q)
{
    p.UnitPrice += 1.00M;
}
db.SubmitChanges();

16，DELETE

先选后删

OrderDetail orderDetail =
    db.OrderDetails.First
    (c => c.OrderID == 10255 && c.ProductID == 36);
db.OrderDetails.DeleteOnSubmit(orderDetail);
db.SubmitChanges();

17，First/FirstOrDefault/Single（是用TOP实现的）

都是取出一条记录，区别是：

• First – 至少有一条，否则抛异常
• FirstOrDefault – 如果一条都没有，则返回默认值（对象的话默认值就是null）
• Single – 有且只有一条，否则抛异常

选出ID为1的雇员：

Employee theveryemp = db.Employees.Single(item => item.EmployeeID == 1);

这个语句会立即执行，如果获取不到或者不止一条，则抛出异常。

18，字符串操作

以下这些LINQ中对字符串操作的部分都会被聪明地转变为相关的SQL语句，而不是使用C#代码来操作。具体会被转换成什么，大家动手试试看。

Location = c.City + ", " + c.Country
p.ProductName.Length < 10
c.ContactName.Contains("Anders")
c.ContactName.IndexOf(" ")
c.ContactName.StartsWith("Maria")
c.ContactName.EndsWith("Anders")
p.ProductName.Substring(3);
e.HomePhone.Substring(6, 3) == "555"
e.LastName.ToUpper()
c.CategoryName.ToLower()
e.HomePhone.Substring(0, 5).Trim()
e.HomePhone.Insert(5, ":")
e.HomePhone.Remove(9)
e.HomePhone.Remove(0, 6)
s.Country.Replace("UK", "United Kingdom")

七、查询条件拼接

客户端在查询的时候往往会附带一些查询条件，例如商品名称模糊查询，日期范围，商品类型范围，当然还有分页等等。我们通常把这些查询条件封装到一个对象中去，然后让服务器来解释这个对象并拼接SQL查询语句。拼接SQL语句是极其容易出错的事情，而且检查起来还比较费劲，因为SQL语句写起来并不像C#代码那样可以自动格式化。如今使用LINQ to SQL这些问题就不存在了。

var q = from p in db.Products select p;
if(条件A)
{
    q.Where(p=>p.XXX==A);
}
if(条件B)
{
    q.Where(p=>p.YYY!=B);
}
if(条件C)
{
    q.Where(p=>p.ZZZ.Contains(C));
}
//……

回头想想本文初所提到的延迟执行，到这里你应该知道为什么需要延迟执行了吧，就是为了方便你拼接这些LINQ表达式，如果每个select或者where都执行一次，那可是会带来严重的性能问题的。

八、自动事务处理

也许你发现了，对于增删改，都是在SubmitChanges的时候执行，而且一次SubmitChanges，能改多个表多条记录，那事务在哪里？其实LINQ to SQL已经自动帮我们封装好事务了，在执行的过程中，一旦有一步失败，操作将会回滚，这个完全不需要我们担心。

九、关于自增的ID字段

按设计惯例，每张表都应该有一个自增的ID字段，对于这个字段，其值总是由数据库自动生成的，所以我们在Insert一行的时候，从来不需要指定其ID。例如，我们查看ProductID的属性列表，有个叫Auto Generated Value的属性，其值为True，即代表这个字段的值是DBMS自动生成的，你不需要指定。

那么我们插入了一条记录之后，我们想取回这个自动生成的ID的值，怎么办呢？按以前的做法是：

select scope_identity()

现在的做法是在SubmitChanges()之后直接通过插入的对象带出这个自动生成的ID的值：

            Category newCategory = new Category {CategoryName = "Fruit", Description = "Fruits..."};
            db.Categories.InsertOnSubmit(newCategory);
            db.SubmitChanges();
            Console.WriteLine(newCategory.CategoryID);

那现在有这么种情况，我要添加一个订单，同时给这个订单添加若干条明细，怎么办？这个看起来有点难，难在哪里？你要添加明细，你就必须知道主档的ID，但在SubmitChanges之前，你是拿不到主档的ID的；如果你在Insert了主档之后就Submit，那一旦在Insert明细的时候失败，你就无法回滚了。

OK，其实这么想的话还是按照旧的思路，LINQ to SQL是一套ORM，我们应该直接指定其对象的关系，而不是去关心ID的值是多少，这是正确的做法：

            Order newOrder = new Order { CustomerID = "ALFKI", ShipAddress = "Shanghai ..." };
            Order_Detail newDetail1 = new Order_Detail { Discount = 1.0f, ProductID = 1, Quantity = 1, UnitPrice = 9.0M };
            Order_Detail newDetail2 = new Order_Detail { Discount = 0.9f, ProductID = 2, Quantity = 2, UnitPrice = 5.0M };
            newOrder.Order_Details.Add(newDetail1);
            newOrder.Order_Details.Add(newDetail2);
            db.Orders.InsertOnSubmit(newOrder);
            db.SubmitChanges();

十、关于默认值

数据库的表中的很多字段都带有默认值，前面提到的自增ID就是一个例子，但大多字段跟ID不同的是：ID是强制的并且一定是DBMS自动分配的，而这些带默认值的字段则不一定强制，并且允许由用户传入值。如果把这些带默认值的字段跟自增ID一样，设置其“Auto Generated Value”属性为True的话，我们就没办法设置它的值了，它的值总是由DBMS自动分配，而事实上，我们想要的结果是：当我没有给值的时候使用默认值，当我有给值的时候，使用我的值。很不幸，LINQ to SQL做不到，我尝试过很多种方法，结果很明确，就是做不到！这也许算是LINQ to SQL的一个缺陷吧。

所以，使用LINQ to SQL的话就把DBMS的默认值忽略掉吧，每次都手工把值传进去好了……

总结

感谢你看完本文，本文肯定不是最全面的对LINQ to SQL的技术文章，但真心是本人实战的总结，如果上面提到的内容你都理解，那LINQ to SQL你也就掌握差不多了……呃，我是说即便你再遇到什么问题，你也肯定有解决的思路了。