統合言語クエリ

LINQ（統合言語クエリ）とは

LINQ（Language Integrated Query、リンクと発音）は、.NET Framework 3.5で導入された、様々なデータソースに対して統一的な方法でデータをクエリ（問い合わせ）するための機能です。Visual Studio 2008以降の開発環境で利用可能です。統合言語問合せとも表記されます。

LINQは、異なる種類のデータ集合（例えば、オブジェクトのリスト、データベースのテーブル、XMLファイルなど）に対して、共通の構文と操作方法を提供します。これにより、開発者はデータソースの種類を意識することなく、効率的にデータを操作できます。

LINQの基本概念

LINQは、以下の主要な概念に基づいています。

クエリ式: SQLのような宣言的な構文を用いて、データの抽出、フィルタリング、ソートなどを記述します。
拡張メソッド: 既存のデータ型に新しいメソッドを追加する機能で、LINQの標準クエリ演算子は拡張メソッドとして実装されています。
ラムダ式: 匿名メソッドを簡潔に記述するための構文で、LINQのクエリでしばしば使用されます。
匿名型: クエリの結果を一時的に保持するための型で、読み取り専用のプロパティを持ちます。

標準クエリ演算子

LINQには、データの操作に不可欠な多くの標準クエリ演算子が用意されています。

制限演算子: `Where`メソッドは、指定された条件に基づいて要素をフィルタリングします。
プロジェクション演算子: `Select`メソッドは、各要素に対して指定された変換を適用します。`SelectMany`メソッドは、1対多の変換を行います。
結合演算子: `Join`メソッドは、キーに基づいて2つのシーケンスを結合します。`GroupJoin`メソッドは、結合結果をグループ化します。
順序付け演算子: `OrderBy`メソッドと`ThenBy`メソッドは、要素を指定されたキーに基づいてソートします。
グループ化演算子: `GroupBy`メソッドは、要素をキーに基づいてグループ化します。
集計演算子: `Aggregate`メソッドは、シーケンス全体の集計値を計算します。

データソース

LINQは、様々な種類のデータソースに対して利用できます。これは、LINQの標準クエリ演算子に対応する機能を拡張メソッドとして各データソースに追加することで実現しています。

従来、同種のデータ型やオブジェクトの集合を扱うために、配列やコレクションオブジェクトが利用されていました。一方、データベースやXML上のデータは、ADO.NETを介してDataSetとして扱われており、それぞれ異なる操作が必要でした。LINQによって、これらのデータソースを区別することなく共通的に扱うことが可能になりました。

Microsoftによる実装例:

LINQ to Objects: あらゆるコレクションや列挙子をLINQクエリで操作可能にします。
LINQ to XML (XLinq): XMLデータをLINQクエリで操作可能にします。
LINQ to ADO.NET: ADO.NETで取得したデータをLINQクエリで操作可能にします。
LINQ to SQL (DLinq): SQL ServerデータベースをLINQクエリで操作可能にします。
LINQ to Entities: 複数のデータベースを共通のEntity Frameworkを介してLINQクエリで操作可能にします。
LINQ to DataSet: DataSet内のデータをLINQクエリで操作可能にします。
Azure Table Storage: AzureのキーバリューストアをLINQクエリで操作可能にします。

サードパーティー製データソースの例:

LINQ to Twitter: Twitterの情報をLINQクエリで操作可能にします。

LINQに対応する言語

LINQは以下のプログラミング言語で利用できます。

C# 3.0以降
F# 1.1.8.1以降
Visual Basic 9.0以降
Delphi Prism 2009 (Oxygene)

C++/CLI|C++_CLIはLINQに対応していませんが、LINQ関連のライブラリは従来通りの構文で利用できます。

その他の言語での実装

LINQの概念は、Microsoft系の言語に限らず、さまざまなプログラミング言語に影響を与えています。

JavaScript: jLinq, JSINQ, linq.js, Chris Pietschmann's LINQ to JavaScript
PHP: PHPLinq
Java: Quaere, JaQue, JaQu, Querydsl
Python: pynq
* Go: go-linq

まとめ

LINQは、.NET Frameworkにおいて、様々なデータソースを統一的に扱うための強力なツールです。C#などの言語に深く統合され、開発者がより効率的にデータを操作し、簡潔で可読性の高いコードを書くことを可能にします。異なるデータソースを横断的に扱う必要がある場合や、複雑なクエリを記述する際に、LINQは非常に役立つソリューションとなるでしょう。

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