LINQ w C# – kompletny przewodnik z przykładami i najlepszymi praktykami

LINQ w C# (Language Integrated Query) to jedno z tych narzędzi, które realnie zmieniają sposób myślenia o danych. Umożliwia czytelne, deklaratywne i bezpieczne typowo przetwarzanie kolekcji, baz danych, XML, JSON czy danych z API – bez opuszczania języka C#. W tym artykule poznasz czym jest LINQ, jak działa, gdzie go używać oraz zobaczysz praktyczne przykłady LINQ w realnych scenariuszach projektowych.

Czym jest LINQ (Language Integrated Query)?

LINQ (Language Integrated Query) to rozszerzenie języka C# wprowadzone przez Microsoft, które pozwala wykonywać zapytania do danych bezpośrednio w kodzie, przy użyciu jednolitej składni.

Zamiast:

pętli foreach
instrukcji warunkowych
ręcznego mapowania danych

otrzymujesz deklaratywne zapytania, podobne do SQL, ale w pełni typowane i sprawdzane na etapie kompilacji.

Dlaczego LINQ jest tak popularny w .NET?

Jednolita składnia zapytań

Te same operatory (Where, Select, GroupBy) działają:

na kolekcjach w pamięci (List<T>)
w Entity Framework
na XML
na JSON
na danych z API

Silne typowanie

Błędy typów wykrywane są w czasie kompilacji, a nie dopiero w runtime.

IntelliSense i refaktoryzacja

Visual Studio rozumie LINQ – podpowiada metody, wykrywa błędy, wspiera refaktoryzację.

Czytelność i testowalność

Kod oparty o LINQ:

jest krótszy
łatwiejszy do testowania
prostszy w utrzymaniu

Składnia LINQ – dwie drogi, ten sam cel

LINQ Method Syntax (najczęściej używana)

var adults = people.Where(p => p.Age > 25);

LINQ Query Syntax (bardziej SQL-owa)

var adults =
    from p in people
    where p.Age > 25
    select p;

Technicznie obie formy są równoważne – kompilator zamienia Query Syntax na Method Syntax.

Oto kilka przykładów zastosowania LINQ w różnych scenariuszach:

Filtrowanie danych (Where)

Wyszukaj osoby w kolekcji, które mają więcej niż 25 lat.

var adults = people.Where(person => person.Age > 25);

Używaj do:

walidacji
filtrów użytkownika
logiki biznesowej

Sortowanie (`OrderBy`, `ThenBy`)

Posortuj listę produktów według ceny.

var sortedProducts = products
      .OrderBy(p => p.Price)
      .ThenBy(p => p.Name);

Pobieranie fragmentu danych (`Take`, `Skip`)

var top5Products = products.Take(5);

Idealne do:

paginacji
dashboardów
API

Grupowanie (GroupBy)

Pogrupuj osoby według miasta zamieszkania.

var groupedByCity = people.GroupBy(p => p.City);

Agregacje (`Count`, `Sum`, `Average`, `Max`)

int count = people.Count(p => p.Age > 18);
double avg = numbers.Average();
int max = numbers.Max();

Łączenie danych:

Połącz listę zamówień z klientami w oparciu o identyfikator klienta.

var joinedData = orders.Join(
   customers, 
   order => order.CustomerId, 
   customer => customer.Id, 
   (order, customer) => new 
  { 
     order.Id, 
     customer.Name,
     order.TotalValue 
   });

Najczęstsze zastosowanie:

relacje 1-N
raporty
DTO do API

Pobieranie konkretnej ilości elementów:

Pobierz pierwszych 5 produktów z listy.

var top5Products = products.Take(5);

Pobieranie unikalnych elementów:

Pobierz unikalne miasta z listy zamówień.

var uniqueCities = orders.Select(order => order.City).Distinct();

Zliczanie elementów w kolekcji:

Oblicz, ile osób w kolekcji ma wiek powyżej 18 lat.

int adultCount = people.Count(person => person.Age > 18);

Agregacja danych:

Oblicz sumę, średnią lub maksimum wartości w kolekcji.

int sum = numbers.Sum();
double average = numbers.Average();
int max = numbers.Max();

Filtrowanie danych zagnieżdżonych:

Wybierz wszystkie książki napisane przez autora o nazwisku “Smith”.

var booksBySmith = library
   .Where(author => author.Name == "Smith")
   .SelectMany(author => author.Books);

Działania na elementach w kolekcji:

Dodaj 10 do każdej wartości w liście.

var updatedList = numbers.Select(number => number + 10).ToList();

Wyszukiwanie wzorców:

Wyszukaj słowa rozpoczynające się na literę “A” w liście słów.

var wordsStartingWithA = words
  .Where(word => word.StartsWith("A", StringComparison.OrdinalIgnoreCase));

Operacje na danych XML:

Analiza danych XML w celu wydobycia potrzebnych informacji.

var query = from element in xmlDocument.Descendants("Book")
            where (int)element.Element("Price") > 20
            select element.Element("Title").Value;

Operacje na bazie danych SQL:

Użyj LINQ to SQL do wykonywania zapytań do bazy danych SQL.

var highValueOrders = dbContext.Orders
    .Where(order => order.TotalValue > 1000);

Zapytania do danych JSON:

Analiza danych w formacie JSON.

var highIncomeCustomers = jsonCustomers
    .Where(customer => customer["Income"]
    .Value<int>() > 50000);

Zastosowanie dynamicznego LINQ:

Tworzenie zapytań w sposób dynamiczny, na przykład na podstawie warunków użytkownika.

var filteredData = data.Where("Age > 30 && City == \"New York\"");

Wykonywanie operacji równoległych:

Wykonanie operacji LINQ na wielu wątkach w celu zwiększenia wydajności.

var parallelQuery = data.AsParallel().Where(item => item.Value > 50);

Tworzenie zapytań skomplikowanych i bardziej zaawansowanych:

Kombinowanie różnych operacji LINQ, aby uzyskać bardziej skomplikowane wyniki.

var result = from order in orders
             join customer in customers on order.CustomerId equals customer.Id
             where customer.Country == "USA"
             group order by order.Product into productGroup
             select new
             {
                 Product = productGroup.Key,
                 TotalSales = productGroup.Sum(o => o.Quantity)
             };

Analiza tekstu:

Wydobądź unikalne słowa z tekstu i posortuj je według liczby wystąpień.

string text = "To jest przykład zastosowania LINQ w analizie tekstu. LINQ to potężne narzędzie.";
var uniqueWords = text.Split(' ')
                    .Select(word => word.ToLower())
                    .Where(word => !string.IsNullOrWhiteSpace(word))
                    .GroupBy(word => word)
                    .OrderByDescending(group => group.Count())
                    .Select(group => $"{group.Key}: {group.Count()}");

Znajdowanie palindromów:

Znajdź wszystkie palindromy w danej kolekcji słów.

var palindromes = words.Where(word => word.SequenceEqual(word.Reverse()));

Analiza logów:

Wykorzystaj LINQ do analizy logów zapisywanych w plikach lub bazach danych. Na przykład, znajdź wszystkie logi błędów w danym okresie czasu.

var errorLogs = logs
.Where(log => log.LogType == LogType.Error 
&& log.Timestamp >= startTime 
&& log.Timestamp <= endTime);

Tworzenie generowania fraz acronimów:

Przetwórz listę fraz na akronimy.

var phrases = new List<string> 
{ "Language Integrated Query", "World Wide Web", "Artificial Intelligence" };
var acronyms = phrases
.Select(phrase => new string(phrase.Split(' ')
.Select(word => word[0]).ToArray()));

Pobieranie danych geograficznych:

Wykorzystaj LINQ do pobrania danych geograficznych, takich jak kody pocztowe i koordynaty geograficzne, z zewnętrznego źródła, takiego jak API usług geolokalizacyjnych.

var locations = geolocationService.GetLocations()
.Where(location => location.ZipCode.StartsWith("90") 
&& location.Latitude > 40);

Zastosowanie LINQ w grach:

W grach można użyć LINQ do zarządzania danymi dotyczącymi postaci, przedmiotów itp. Na przykład, wybierz wszystkie przedmioty w grze, których poziom jest wyższy niż poziom postaci.

var highLevelItems = gameItems.Where(item => item.RequiredLevel > player.Character.Level);

Analiza mediów społecznościowych: Jeśli pracujesz nad projektem związanym z mediami społecznościowymi, możesz użyć LINQ do analizy postów i komentarzy, na przykład, aby znaleźć najpopularniejsze treści lub identyfikować wpisy z negatywnymi komentarzami.
Rozwiązywanie łamigłówek: Stwórz program do rozwiązywania łamigłówek logicznych, takich jak sudoku, wykorzystując LINQ do generowania i analizy planszy.
Automatyzacja pracy biurowej: Przy użyciu LINQ, automatyzuj pracę biurową, na przykład przeszukując i analizując dane w arkuszach kalkulacyjnych lub dokumentach tekstowych.
Rekomendacje i analiza zachowań użytkowników: W aplikacjach internetowych i sklepach internetowych użyj LINQ do analizy zachowań użytkowników i generowania rekomendacji produktów.

Te oryginalne przykłady ilustrują, jak LINQ może być używane w różnych dziedzinach, aby przyspieszyć i ułatwić analizę i manipulację danymi. LINQ jest bardzo elastycznym narzędziem i może być dostosowane do wielu różnych zastosowań.

Najlepsze praktyki LINQ w C#

Checklist:

✅ Nie wywołuj ToList() zbyt wcześnie
✅ Czytaj zapytania jak zdania
✅ Oddziel LINQ od logiki biznesowej
✅ Uważaj na LINQ w pętlach
✅ Profiluj zapytania EF (ToQueryString())

Kiedy NIE używać LINQ?

bardzo krytyczne fragmenty performance
ekstremalnie złożone algorytmy
kod wymagający pełnej kontroli iteracji

Czasem zwykła pętla for jest… po prostu lepsza.

Oto kilka kluczowych cech LINQ:

Jednolita składnia: LINQ wprowadza jednolitą składnię do wykonywania zapytań, niezależnie od źródła danych. Programiści mogą używać tych samych konstrukcji języka C# do przetwarzania różnych rodzajów danych.
Typowanie: LINQ jest silnie zintegrowany z typami danych języka C#, co oznacza, że błędy typu można wykrywać na etapie kompilacji, co pomaga w uniknięciu błędów w trakcie działania programu.
Wsparcie dla różnych źródeł danych: LINQ obsługuje wiele rodzajów źródeł danych, takich jak tablice, listy, kolekcje, bazy danych, pliki XML i inne.
IntelliSense: LINQ w językach programowania .NET jest zintegrowany z narzędziami programistycznymi, takimi jak Visual Studio, co umożliwia korzystanie z funkcji IntelliSense do automatycznego uzupełniania zapytań LINQ i dostarczania sugestii podczas programowania.
Wydajność optymalizowana: LINQ stara się optymalizować zapytania tak, aby były wydajne. Możesz kontrolować sposób, w jaki LINQ przetwarza zapytania i w jaki sposób są wykonywane.
Rozszerzalność: Możesz tworzyć własne rozszerzenia LINQ i operatory, aby dostosować go do swoich potrzeb.
Zapytania składane: Można łączyć wiele operatorów LINQ w jednym zapytaniu, tworząc bardziej zaawansowane zapytania. LINQ umożliwia budowanie zapytań skomplikowanych w sposób modułowy.
Wsparcie dla anonimowych typów: LINQ pozwala na tworzenie anonimowych typów, które są przydatne w sytuacjach, gdy chcesz zwrócić zestaw właściwości z różnych źródeł danych.
Zapytania asynchroniczne: LINQ obsługuje również zapytania asynchroniczne, co jest przydatne w aplikacjach, które korzystają z asynchronicznego programowania.
Zapytania wyrażeniowe: Można używać wyrażeń LINQ, które są bardziej czytelne niż tradycyjne zapytania.
Obsługa języka SQL: W przypadku baz danych można używać LINQ to SQL lub Entity Framework do wykonywania zapytań LINQ w języku SQL na bazie danych.

LINQ (Language Integrated Query) znajduje zastosowanie w wielu różnych kontekstach, zarówno dla kolekcji w pamięci, jak i dla różnych źródeł danych, takich jak bazy danych i XML.