EntityFrameworkCoreでの自作拡張メソッドの使用方法

Question

前提・実現したいこと

現在、EntityFrameworkCoreを使用してDBへのアクセスを行う.NET Core MVCアプリを作成しています。
言語はC#です。
EF・MVCともに初めて触るもので、学習途中です。

データベースから、GroupByメソッドを使用して集計した値からその中央値を計算した結果を取得したいです。
イメージとしては、以下のようなテーブルに対して、

id	value
1	1
1	2
1	3
2	2
2	5
2	3

以下のようなLINQクエリを使ってデータを取得したいと考えています。
({id = 1,median = 2},{id=2,median=3}のリストを取得するイメージです)

var result = dbContext.table
.GroupBy(item => item.id)
.Select(item => new
{
    id = item.Key,
    median = item.Median(elem => elem.value)
})
.ToList();

また、中央値を求めるMedian<double?>をIEnumerable<double?>の拡張メソッドとして以下のように定義しています。

public static double Median(this IEnumerable<double> src)
{
     //対象のシーケンスを昇順にソート
     var sortedSeq = src.OrderBy(item => item).ToArray();

     //シーケンスの数に応じて処理を分岐
     if (sortedSeq.Count() % 2 == 0)
     {
         //偶数個
         var retSeq = sortedSeq.Count() / 2;
         return (sortedSeq[retSeq - 1] + sortedSeq[retSeq]) / 2;
      }
      else
      {
          //奇数個
          var retSeq = sortedSeq.Count() / 2;
          return sortedSeq[retSeq];
       }
}

public static double? Median<T>(this IEnumerable<T> src, Func<T, int?> selector)
{
	var srcArray = new double[src.Count()];

	//IEnumrable<double?>に変換し、中央値を返す
	foreach (var item in src.Select((item, i) => new { Value = item, Seq = i }))
	{
	    srcArray[item.Seq] = selector(item.Value).Value;
	}

	return srcArray.Median();
}

発生している問題・エラーメッセージ

以下のコードのようにアクセスしたときに、中央値を取得することができません。
idで集計し、その値から中央値を取得できることを期待しています。

var result = dbContext.table
.GroupBy(item => new { item.id , item.value })
.Select(item => new {
    id = item.id,
    median = item.Median(item => item.value )
}).ToList();

エラーコードは以下の通りです。
(実際のエラー内容をペーストしているので、上記イメージコードと内容が異なります)

System.InvalidOperationException: 'Processing of the LINQ expression 'GroupByShaperExpression:
KeySelector: p.rank_id, 
ElementSelector:EntityShaperExpression: 
    EntityType: PredictionDatum
    ValueBufferExpression: 
        ProjectionBindingExpression: EmptyProjectionMember
    IsNullable: False
' by 'RelationalProjectionBindingExpressionVisitor' failed. 
This may indicate either a bug or a limitation in Entity Framework. See https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=2101433 for more detailed information.'

試したこと

当初はエラー内容にある記事の内容から、GroupByをサーバー側で評価できないために発生しているのかと考えました。

しかし、標準で存在する平均値を求めるAverageメソッドを使用すると、
問題なく取得することができました。
このことから、

• 拡張メソッドを定義してもLINQ To SQLでは使用できないのでは？
• SQLとして実行するには別の何かを定義する必要があるのでは？

などと考えましたが、有用な情報が得られませんでした。

(以下のコードはidごとに平均値を取得することができました)

var result = dbContext
.table
.GroupBy(item => item.id)
.Select(item => new
{
    id = item.Key,
    average = item.Average(elem => elem.value)
})
.ToList();

また、最初にAsEnumerableメソッドを使用し、クライアント側での処理を行うことで問題なく取得できることがわかりました。
しかし、これではすべての値を一度クライアント側に取ってきた上で計算を行っていると思います。
SQLServer側で集計できる方法が知りたいです。

var result = dbContext
.table
.AsEnumerable()
.GroupBy(item => item.id)
.Select(item => new
{
    id = item.Key,
    median = item.Median(elem => elem.value)
});

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

• .NET Core 5 MVC
• C#
• EntityFrameworkCore 5.0.9
• Microsoft SQL Server Developer (64-bit) バージョン:15.0.4153.1
• Visual Studio 2019

での開発をしています。

質問内容のまとめ

改めて、質問内容をまとめて記載します。

1. 自作したIEnumerable<T>の拡張メソッドでは、データベースへのアクセスに使用することはできないのでしょうか。
2. 上記ができない場合、それを可能にする方法はあるでしょうか。
3. 上記コードで、Averageメソッドでは取得できるのに自作のMedianでは取得できない理由はどういったものでしょうか。

よろしくお願いします。

Comments

[gentaro]

その疑問に対する情報はエラー・メッセージのリンクを読めばわかるんじゃない？

> This may indicate either a bug or a limitation in Entity Framework. See https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=2101433 for more detailed information.'

読んで質問してるのかどうか知らんけど。

[SurferOnWww]

↓ こういう話とは違いますか？

Linq to Entities / Objects
http://surferonwww.info/BlogEngine/post/2019/02/13/difference-in-linq-to-entities-and-objects.aspx

[yanelmo]

gentaro さん
すみません、このリンクは読んだ上での質問でした。
が、ご指摘受けて改めて読んだところ理解していなかった箇所がありました。

「サポートされていないクライアント評価」で書いてあるように、上記の自分のコードではSelectメソッド内でMedianメソッドが使用されているため、SQLに変換できず実行時エラーになっていると考えています。
そのため、
1:SQLに変換できないため不可能
3:標準の集計関数はSQLへの変換が可能だから
という結論になりました。
ここまでは合っているでしょうか。

2の、自作のメソッドを使えるようにする方法があるか、ないかというのはわかりませんでした。
読む限りでは、AsEnumerableメソッドを使用してクライアント側で評価しなさいということでしょうか。

[SurferOnWww]

Linq to Entities は、Linq to Objects とは違って、そのクエリ式が SQL Server などの DB で使われる SQL に変換できる必要があるという話ではないかと言っているのですが、話を聞いてもらってます？

[yanelmo]

SurferOnWww さん
ありがとうございます。
EntitiesとObjectの違いで間違いないです。
「SQLに変換できる必要がある」という点が質問時点で分かっていませんでした。
リンクのCodeZineの記事も読みました。非常に参考になりました。

できるか、できないかを知りたいのですが、こういった自作メソッドをEFで評価できるように実装するというのは可能なのでしょうか。

（追記）
すみません、リンク先の確認に時間かかっていました。
そういったお話で間違いないです。

[SurferOnWww]

紹介した記事にも書きましたが、LINQ to Entities クエリで使用する SQL Server 関数を公開する SqlFunctions クラスのメソッドに該当するものがあれば、それを使うという手もあるかもしれません・・・が、自作メソッドとか、それ以前に EF Core ではダメかも。

ダメなら AsEnumerable なり Tolist なりで Object にしてそれに Linq を適用することを考える方が良いかもしれません。

[yanelmo]

SqlFunctionsクラスにはありませんでした…
もう少し調べていると、DB側に定義した関数をLinq to Entities中から呼び出すことができるというものがありました。
他に呼び出す方法はなさそうですので、一旦これで解決とさせていただきます。
回答ありがとうございました。

https://docs.microsoft.com/ja-jp/dotnet/framework/data/adonet/ef/language-reference/how-to-call-custom-database-functions