【C#】LINQのSingleメソッドで一意なデータを取得する方法

// 要素が1つの場合 - 正常に動作
var numbers = new[] { 1 };
var result = numbers.Single(); // 結果: 1

// 要素が0個の場合 - InvalidOperationException
var empty = new int[] { };
empty.Single(); // 例外発生！

// 要素が2個以上の場合 - InvalidOperationException
var multiple = new[] { 1, 2, 3 };
multiple.Single(); // 例外発生！

var fruits = new[] { "Apple" };
var result = fruits.Single(); // 結果: "Apple"

var numbers = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
var result = numbers.Single(n => n == 3); // 結果: 3

// 整数型（値型）の場合
var numbers = new int[] { };
var result = numbers.SingleOrDefault(); // 結果: 0（int型の既定値）

// 文字列型（参照型）の場合
var names = new string[] { };
var result2 = names.SingleOrDefault(); // 結果: null（参照型の既定値）

// 空のコレクションの場合
var empty = new int[] { };

try
{
    var result1 = empty.Single(); // 例外発生
}
catch (InvalidOperationException ex)
{
    Console.WriteLine("Singleは例外をスロー");
}

var result2 = empty.SingleOrDefault(); // 結果: 0

// 参照型の場合
var emptyStrings = new string[] { };
var result3 = emptyStrings.SingleOrDefault(); // 結果: null

// ユーザーIDは一意であるべきなので、Singleを使用
var user = users.Single(u => u.Id == userId);

// アクティブなユーザーは複数いても良いので、Firstを使用
var activeUser = users.First(u => u.IsActive);

public User GetUserById(int userId)
{
    try
    {
        return dbContext.Users
            .Single(u => u.Id == userId);
    }
    catch (InvalidOperationException)
    {
        // ユーザーが見つからない場合の専用例外をスロー
        throw new UserNotFoundException($"ユーザーID {userId} が見つかりません。");
    }
}

public string GetRequiredSetting(string key)
{
    var setting = configuration
        .GetSection("Settings")
        .GetChildren()
        .SingleOrDefault(s => s.Key == key);

    // 設定が見つからない場合は専用の例外をスロー
    return setting?.Value ?? throw new SettingNotFoundException(key);
}

public void ValidateOrder(Order order)
{
    // 注文には必ず1つの配送先住所が必要
    try
    {
        var shippingAddress = order.Addresses
            .Single(a => a.Type == AddressType.Shipping);

        // 住所が見つかった場合の追加の処理
        ValidateAddress(shippingAddress);
    }
    catch (InvalidOperationException)
    {
        throw new ValidationException("配送先住所が正しく設定されていません。");
    }
}

try
{
    var result = collection.Single(x => x.Id == searchId);
    // 結果の処理
    ProcessResult(result);
}
catch (InvalidOperationException ex)
{
    // エラーログの記録
    logger.LogError(ex, "要素が見つかりませんでした。検索ID: {SearchId}", searchId);

    // ビジネス例外への変換
    throw new BusinessException("指定された条件に一致するデータが見つかりません。", ex);
}

public User FindUserById(int userId)
{
    var user = userList.SingleOrDefault(x => x.Id == userId);

    if (user == null)
    {
        // ログ出力
        logger.LogWarning("ユーザーが見つかりません。ID: {UserId}", userId);

        // 専用の例外をスロー
        throw new NotFoundException($"ID {userId} のユーザーが見つかりません。");
    }

    return user;
}

// カスタム例外クラスの定義
public class EntityNotFoundException : Exception
{
    public string EntityName { get; }
    public object EntityId { get; }

    public EntityNotFoundException(string entityName, object entityId)
        : base($"{entityName} with ID {entityId} was not found.")
    {
        EntityName = entityName;
        EntityId = entityId;
    }
}

// 使用例
public class UserService
{
    public User GetUser(int userId)
    {
        try
        {
            return users.Single(u => u.Id == userId);
        }
        catch (InvalidOperationException)
        {
            // より詳細な情報を含む例外をスロー
            throw new EntityNotFoundException("User", userId);
        }
    }
}