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Semelhante a An Internal of LINQ to Objects
Semelhante a An Internal of LINQ to Objects (20)
Mais de Yoshifumi Kawai
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An Internal of LINQ to Objects
- 1. An Internal of LINQ to Objects 2013/12/14 Yoshifumi Kawai - @neuecc
- 2. Self Introduction @仕事 株式会社グラニ 取締役CTO C# 5.0 + .NET Framework 4.5 + ASP.NET MVC 5 最先端C#によるハイパフォーマンスWebアプリケーション @個人活動 Microsoft MVP for Visual C# Web http://neue.cc/ Twitter @neuecc LINQがひじょーに好き、趣味はライブラリ作成
- 3. As Librarian NuGet公開パッケージ数30突破 https://www.nuget.org/profiles/neuecc/ linq.js JavaScriptにLINQ to Objectsを移植したライブラリ http://linqjs.codeplex.com/ その他色々 Chaining Assertion（ユニットテスト補助）, DynamicJson(dynamicなJSON), AsyncOAuth(PCLのOAuthライブラリ), CloudStructures(Object/Redisマッパー), ReactiveProperty(Rx + MVVM), AnonymousComparer(LINQ補助), etc... 最近はOwinにムチューなのでMiddleware作ってきます
- 4. Session Target LINQ to Objectsを十分知っている人 知らない状態だと全体的にイミフかも？ LINQ to Objectsという観点ではLEVEL 500を予定は未定 もっと極めて見たいと思う人向け 必ずどれかは知らなかった！というネタがあるはず もちろん、それ知ってるよ！もあるはず 使えないネタから使えないネタまで 基本的には使えないネタ多め、但し一部は非常に役立つかとは
- 6. new Enumerable<T>() // メソッドチェーン Enumerable.Range(1, 10).Select(i => i * i).Take(5); // を、細分化すると？ var rangeEnumerable = Enumerable.Range(1, 10); var selectEnumerable = rangeEnumerable.Select(i => i * i); var takeEnumerable = selectEnumerable.Take(5); takeEnumerable.GetEnumerator();
- 9. Immediate vs Deferred 即時実行(Immediate Execution) クエリ演算子を呼ぶとすぐに実行されるもの ToArray, First, Sum, etc... ようするにIEnumerable<T>ではなく具体的な何かを返すもの 遅延実行(Deferred Execution) クエリ演算子を呼んだ時点では実行されないもの Where, Select, OrderBy, etc... ようするにIEnumerable<T>を返すもの メソッドチェーンしても毎回具体的な何かを返さないから実行効率 やメモリ効率が良い、よって好きに繋げてください
- 10. Streaming vs Non-Streaming 遅延実行は、更に2つのカテゴリーに分けられる Streaming 必要なだけ少しずつ読み取っていく Where, Select, Concat, Union, Distinct, Take, etc... Non-Streaming 実行が開始された瞬間に全てのデータを読み込む OrderBy/Descending, ThenBy/Descending, GroupBy, Reverse Join, GroupJoin, Except, Intersectは2つ目のシーケンス側が
- 13. IEnumerator<T> is IDisposable IEnumerable<T>がリソースを抱えている可能性 外部リソース(ファイル,DB, etc…)からの読み込みに便利 二度読みすると重かったり結果が変化したりしやすくて危険 static IEnumerable<string> EnumerateLines(string path) { using (var sr = new StreamReader(path)) { よって生のIEnumerator<T>を扱うと while (!sr.EndOfStream) { きは必ずusingすること！foreachや yield return sr.ReadLine(); LINQの標準クエリ演算子は全てusing } されています。これはmustです } }
- 15. IEnumerable<T> LINQの中心となるインターフェイス LINQはIEnumerable<T>の連鎖 を、生成することが出来る言語機能 from C# 2.0 yield returnとyield break LINQ to Objectsはこれで実装されてる 自分で作るときも勿論これを使う
- 16. イテレータはいつ開始されるか static IEnumerable<int> Iter() { Console.WriteLine("IterStart"); yield return 1; Console.WriteLine("IterEnd"); } static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Before GetEnumerator"); var e = Iter().GetEnumerator(); Console.WriteLine("After GetEnumerator"); Console.WriteLine("Before MoveNext1"); e.MoveNext(); Console.WriteLine("After MoveNext1"); Console.WriteLine("Current:" + e.Current); Console.WriteLine("Before MoveNext2"); e.MoveNext(); Console.WriteLine("After MoveNext2"); }
- 17. イテレータはいつ開始されるか static IEnumerable<int> Iter() { Console.WriteLine("IterStart"); yield return 1; Console.WriteLine("IterEnd"); } Before GetEnumerator static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Before GetEnumerator"); var e = Iter().GetEnumerator(); Console.WriteLine("After GetEnumerator"); Console.WriteLine("Before MoveNext1"); e.MoveNext(); Console.WriteLine("After MoveNext1"); Console.WriteLine("Current:" + e.Current); Console.WriteLine("Before MoveNext2"); e.MoveNext(); Console.WriteLine("After MoveNext2"); } After MoveNext1 Current:1 Before MoveNext2 After GetEnumerator Before MoveNext1 IterStart IterEnd After MoveNext2 最初のMoveNextが呼ばれたタイ ミングで動き出す
- 18. State Machine Enumeratorは内部的に4つの状態を持つ 初期値はbefore MoveNextが呼ばれるとrunningになる yield returnに到達するとsuspendedになる 実行中はrunningとsuspendedが繰り返される running中のMoveNextの挙動は未定義、つまりスレッドセーフではない GetEnumeratorで得られる各Enumerator自体はスレッドセーフ、得られる Enumeratorがスレッドセーフではない、ということ コード末尾、もしくはyield breakに到達するとafterになる または例外がthrowされた場合も
- 19. 引数チェックのタイミング static IEnumerable<string> StringRepeat(string str, int count) { // 引数チェックしてるのに if (str == null) throw new ArgumentNullException(); for (int i = 0; i < count; i++) { yield return str; } 最初のMoveNextが呼ばれるまで 本体は動き出さない } static void Main(string[] args) { // 何も起こりません var repeat = StringRepeat(null, 100).Take(10); } MoveNextが呼ばれる = foreach or 即時 実行のLINQクエリ演算子を呼んだ時
- 20. 分離するというマナー public static IEnumerable<string> StringRepeat(string str, int count) { // 引数チェックは先に行って if (str == null) throw new ArgumentNullException(); return StringRepeatCore(str, count); メソッドを2つに分割する } // 本体はprivateに分離 private static IEnumerable<string> StringRepeatCore(string str, int count) { for (int i = 0; i < count; i++) { yield return str; } 全てのLINQ標準クエリ演算子がこれに } 従っています。自分でyield return使って 実装する時も従うべき
- 21. DeepDive OrderBy
- 22. Stable Sort and Unstable Sort 大雑把なソートの分類 破壊的か、非破壊的か OrderByはIEnumerable<T>が元で破壊不能というのもあり非破壊的 安定ソートか、非安定ソートか 安定ソートは同じ値が来た時、ソート前の順序が維持される OrderByのアルゴリズムはQuickSort QuickSortは非安定ソート OrderByは安定ソート ん？あれ？
- 25. OrderBy as Shuffle, OrderBy as MaxBy Shuffleが欲しい？ seq.OrderBy(_ => Guid.NewGuid()) Sortの比較関数にランダムは危険で偏りが出てしまう だけどOrderByの仕組みの場合は比較関数ではないので大丈夫 MaxBy, MinByが欲しい？ seq.OrderBy(x => x.Age).First(); seq.OrderByDescending(x => x.Age).First(); さすがOrderBy、なんでもできる！そこにシビれる憧れれぅ！
- 30. 複数キーによるグルーピング 匿名型を使おう！ seq.GroupBy(x => new { x.Age, x.Name }); 匿名型はGetHashCodeとEqualsを全プロパティで比較して一致させ るので、判定要素に使える 裏にあるDictionaryを考える 集合系やグルーピングなど、IEqualityComparerを受けるオーバー ロードがあるものは裏でHashSetやDictionaryが暗躍している 要素の等しさを判定するのにIEqualityComparerを使うわけです
- 31. IEqualityComparerダルい 例えばDistinctで、重複除去を特定要素でだけしたい // こんな大げさなものを定義して public class AgeEqualityComparer : IEqualityComparer<Person> { public bool Equals(Person x, Person y) { return x.Age.Equals(y.Age); } public int GetHashCode(Person obj) { return obj.Age.GetHashCode(); } } // こうする。ダルい。Ageで比較したいだけなのに seq.Distinct(new AgeEqualityComparer()); .Distinct(x => x.Age)って書きたい
- 32. AnonymousComparer というものを公開しています http://linqcomparer.codeplex.com/ PM> Install-Package AnonymousComparer 何が出来る？ AnonymousComparer.Create .Distinct(x => x.Age)って書ける！ ラムダ式でIEqualityComparerを作成可能 LINQ標準クエリ演算子へのオーバーロード IEqualityComparerを受けるオーバーロードが全てラムダ式受け入れ可に
- 33. Query Expression
- 34. クエリ構文 vs メソッド構文 メソッド構文のほうが好き むしろクエリ構文嫌い メソッド構文のいいところ LINQ to Objectsの全てのメソッドが使える LINQ to Objectsの全てのオーバーロードが使える Selectのindex付きオーバーロードとかクエリ構文使えない IntelliSensable! IntelliSenseがあるからクエリ構文よりむしろ書きやすい
- 35. Transparent Identifier #from from a in source from b in source from c in source from d in source from e in source where a % 2 == 0 && b % 2 == 0 && c % 2 == 0 select string.Concat(a, b, c, d, e);
- 36. Transparent Identifier #let from x in source let a = x + x let b = x - x let c = x / x let d = x * x select a + b + c + d;
- 37. Language INtegreated Monad static void Main(string[] args) { // クエリ構文でusingを表現 var firstLines = from path in new[] { "foo.txt", "bar.txt" } from stream in File.OpenRead(path) // FileStreamがSelectManyの対象に from reader in new StreamReader(stream) // StreamReaderがSelectManyの対象に select path + "¥t" + reader.ReadLine(); } public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TDisposable, TResult>( this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TDisposable> disposableSelector, Func<TSource, TDisposable, TResult> resultSelector) where TDisposable : IDisposable { foreach (var item in source) { using (var disposableItem = disposableSelector(item)) Select, Where, SelectManyなどは { 名前が一致すれば、自作メソッド yield return resultSelector(item, disposableItem); } をクエリ構文で使うことが可能 } }
- 40. それAny if(seq.Count() != 0) vs if(seq.Any()) Countは最初から最後まで全て列挙して個数を計算する Anyは最初の一件があるかないかだけをチェックする Anyったらさいきょーね ま、こういうチェックってその後に別のメソッド を、呼んでたら2回列挙ですね？ →前の方のMaterializeの話 ToArrayしますか、しましょうか
- 41. Count() vs Count Count()は全件列挙するからよくない？ ICollection<T>を実装していれば、そちらのCountを使う (source as ICollection<T>).Count ElementAt, Last, LastOrDefault IList<T>を実装していればインデクサ経由でO(1) Lastは[xs.Length – 1]って書くのダルいので、普通に嬉しい Reverse ICollection<T>を実装していれば？ CopyToを使って配列に一気にコピーしてから逆順forで列挙する IList<T>ではない、Indexer経由の遅さが気になるかもだからかな
- 42. There, There, Where, Where 連打 is 楽しい .Where(x => pred1(x)) .Where(x => pred2(x)) .Where(x => pred3(x)) それ&&? .Where(x => pred1(x) && pred2(x) && pred3(x)) パイプライン削減？効率厨め！
- 43. LINQ has Composability LINQの合成可能性を活かすとき var flag = true; var seq = Enumerable.Range(1, 10).Where(x => x % 2 == 0); if (flag) { seq = seq.Where(x => x % 3 == 0).Take(2); } &&に常にまとめられるとは限らない Funcも合成できるけどC#で関数合成は面倒だし または、.Where(predicate)が意味でまとまってる時 Where連打したほうがわかりやすいじゃない？
- 47. Empty Considered Harmful to Aggregation
- 48. 空シーケンスと集計 例外出ます。 Aggregateはseedつければ回避可能 var empty = Enumerable.Empty<int>(); // InvalidOperationException var product1 = empty.Aggregate((x, y) => x * y); // 0 var product2 = empty.Aggregate(0, (x, y) => x * y); // InvalidOperationException var max = empty.Max(); // InvalidOperationException var min = empty.Min(); // InvalidOperationException var avg = empty.Average(); Sumは0 // 0 var sum = empty.Sum();
- 49. 空シーケンスとNullable(or class) 例外出ません。 // int?の空シーケンス var empty = Enumerable.Empty<int?>(); null返します。 // InvalidOperationException var product = empty.Aggregate((x, y) => x * y); さすがにAggregateはダメ この振る舞いが妥当なのか は諸説あるとかないとか 極力、値を返すようにする、という観 点で見ればstructはデフォルト値がな いからダメでclassならあるので返せる から、と見たり // null var max = empty.Max(); // null var min = empty.Min(); // null var avg = empty.Average();
- 50. DefaultIfEmpty #割と忘れる // Minが欲しいけどWhereでフィルタした結果Emptyになってしまう // けど例外は避けたい！ // わざわざToArrayしてAnyで確認してから、とかも嫌！ var min = Enumerable.Range(1, 10) .Where(x => x > 10) .Cast<int?>() // Nullableにキャストして .Min() ?? -1; // nullのままが嫌なら??で値を // 素直にDefaultIfEmpty使いましょう:) var min = Enumerable.Range(1, 10) .Where(x => x > 10) .DefaultIfEmpty(-1) .Min();
- 53. linq.js
- 54. LINQ to Objects for JavaScript JavaScript上で完全完璧に再現 ICollectionなどの最適化 => 入ってる Where.Whereなどの最適化 => 入ってる OrderByなどの仕組み => 入ってる 標準クエリ演算子を全収録＋α プラスアルファでむしろ二倍以上のメソッド数 JavaScriptのための 文字列ラムダ式, TypeScript定義, IntelliSense用vsdoc
- 56. Conclusion
- 57. まとめ 凄くシンプル、でも凄く奥が深い ちょっと実装するだけだととても単純なのだけど 潜れば潜るほど色々なことが発見できる LINQ to Everything LINQ to XML, Reactive Extensions Asynchronousに対する活用などなど沢山！ LINQ to SQL, Entitiesは割とドウデモイイ