LINQ中大部分查询运算符都有一个非常重要的特性:延迟执行。这意味着,他们不是在查询创建的时候执行,而是在遍历的时候执行(换句话说,当enumerator的MoveNext方法被调用时)。让我们考虑下面这个query:

         static void TestDeferredExecution()
{
var numbers = new List<int>();
numbers.Add(1);
IEnumerable<int> query = numbers.Select(n => n * 10); // Build query numbers.Add(2); // Add an extra element after the query
foreach (int n in query)
Console.Write(n + "|"); // 10|20|
}

可以看出,我们在查询创建之后添加的number也包含在查询结果中了,这是因为直到foreach语句对query进行遍历时,LINQ查询才会执行,这时,数据源numbers已经包含了我们后来添加的元素2,LINQ的这种特性就是延迟执行。除了下面两种查询运算符,所有其他的运算符都是延迟执行的:

  • 返回单个元素或者标量值的查询运算符,如First、Count等。
  • 下面这些转换运算符:ToArray、ToList、ToDictionary、ToLookup。

上面两种运算符会被立即执行,因为他们的返回值类型没有提供延迟执行的机制,比如下面的查询会被立即执行。

            int matches = numbers.Where(n => (n % 2) == 0).Count();     // 1

对于LINQ来说,延迟执行时非常重要的,因为它把查询的创建与查询的执行解耦了,这让我们可以向创建SQL查询那样,分成多个步骤来创建我们的LINQ查询。

重复执行

延迟执行带来的一个影响是,当我们重复遍历查询结果时,查询会被重复执行:

        static void TestReevaluation()
{
var numbers = new List<int>() { 1, 2 }; IEnumerable<int> query = numbers.Select(n => n * 10); // Build query
foreach (int n in query) Console.Write(n + "|"); // 10|20| numbers.Clear();
foreach (int n in query) Console.Write(n + "|"); // <nothing>
}

有时候,重复执行对我们说可不是一个优点,理由如下:

  • 当我们需要在某一个给定的点保存查询的结果时。
  • 有些查询比较耗时,比如在对一个非常大的sequence进行查询或者从远程数据库获取数据时,为了性能考量,我们并不希望一个查询会被反复执行。

这个时候,我们就可以利用之前介绍的转换运算符,比如ToArray、ToList来避开重复执行,ToArray把查询结果保存至一个Array,而ToList把结果保存至泛型List<>:

        static void TestDefeatReevaluation()
{
var numbers = new List<int>() { 1, 2 }; List<int> timesTen = numbers
.Select(n => n * 10)
.ToList(); // Executes immediately into a List<int> numbers.Clear();
Console.Write(timesTen.Count); // Still 2
}

变量捕获

延迟执行还有一个不好的副作用。如果查询的lambda表达式引用了程序的局部变量时,查询会在执行时对变量进行捕获。这意味着,如果在查询定义之后改变了该变量的值,那么查询结果也会随之改变。

        static void TestCapturedVariable()
{
int[] numbers = { 1, 2 }; int factor = 10;
IEnumerable<int> query = numbers.Select(n => n * factor);
factor = 20;
foreach (int n in query)
Console.Write(n + "|"); // 20|40|
}

这个特性在我们通过foreach循环创建查询时会变成一个真正的陷阱。假如我们想要去掉一个字符串里的所有元音字母,我们可能会写出如下的query:

              IEnumerable<char> query = "How are you, friend.";

            query = query.Where(c => c != 'a');
query = query.Where(c => c != 'e');
query = query.Where(c => c != 'i');
query = query.Where(c => c != 'o');
query = query.Where(c => c != 'u'); foreach (char c in query) Console.Write(c); //Hw r y, frnd.

尽管程序结果正确,但我们都能看出,如此写出来的程序不够优雅。所以我们会自然而然的想到使用foreach循环来重构上面这段程序:

            IEnumerable<char> query = "How are you, friend.";

            foreach(char vowel in "aeiou")
query = query.Where(c => c != vowel); foreach (char c in query) Console.Write(c); //How are yo, friend.

结果中只有字母u被过滤了,咋一看,有没有吃一惊呢!但只要仔细一想就能知道原因:因为vowel定义在循环之外,所以每个lambda表达式都捕获了同一变量。当我们的query执行时,vowel的值是什么呢?不正是被过滤的字母u嘛。要解决这个问题,我们只需把循环变量赋值给一个内部变量即可,如下面的temp变量作用域只是当前的lambda表达式。

            IEnumerable<char> query = "How are you, friend.";

            foreach (char vowel in "aeiou")
{
char temp = vowel;
query = query.Where(c => c != temp);
}     

        foreach (char i in "aeiou")
        { 
          query=query.Where(n => n != i).ToArray();//这样也是可以的
        }

            foreach (char c in query) Console.Write(c); //Hw r y, frnd.

延迟执行的实现原理

查询运算符通过返回装饰者sequence(decorator sequence)来支持延迟执行。

和传统的集合类型如array,linked list不同,一个装饰者sequence并没有自己用来存放元素的底层结构,而是包装了我们在运行时提供的另外一个sequence。此后当我们从装饰者sequence中请求数据时,它就会转而从包装的sequence中请求数据。

比如调用Where会创建一个装饰者sequence,其中保存了输入sequence的引用、lambda表达式还有其他提供的参数。下面的查询对应的装饰者sequence如图所示:

        IEnumerable<int> lessThanTen = new int[] { 5, 12, 3 }.Where(n => n < 10);

当我们遍历lessThanTen时,实际上我们是在通过Where装饰者从Array中查找数据。

而查询运算符链接创建了一个多层的装饰者,每个查询运算符都会实例化一个装饰者来包装前一个sequence,比如下面的query和对应的多层装饰者sequence:

            IEnumerable<int> query = new int[] { 5, 12, 3 }
.Where(n => n < 10)
.OrderBy(n => n)
.Select(n => n * 10);

在我们遍历query时,我们其实是在通过一个装饰者链来查询最初的array。

需要注意的是,如果在上面的查询后面加上一个转换运算符如ToList,那么query会被立即执行,这样,单个list就会取代上面的整个对象模型。

Linq延迟执行的更多相关文章

  1. C#中Linq延迟执行问题

    本文来自:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb399393(v=vs.110).aspx http://www.cnblogs.com/zhanglin ...

  2. linq 延迟执行带来的困扰

    有这样一个案例: var filteredResult = from f in orgFileList select f; ; i < WorkStatusFilters.ListWorkSta ...

  3. LINQ之路 6:延迟执行(Deferred Execution)

    LINQ中大部分查询运算符都有一个非常重要的特性:延迟执行.这意味着,他们不是在查询创建的时候执行,而是在遍历的时候执行(换句话说,当enumerator的MoveNext方法被调用时).让我们考虑下 ...

  4. Linq基础知识之延迟执行

    Linq中的绝大多数查询运算符都有延迟执行的特性,查询并不是在查询创建的时候执行,而是在遍历的时候执行,也就是在enumerator的MoveNext()方法被调用的时候执行,大说数Linq查询操作实 ...

  5. LINQ 学习路程 -- 查询操作 Deferred Execution of LINQ Query 延迟执行

    延迟执行是指一个表达式的值延迟获取,知道它的值真正用到. 当你用foreach循环时,表达式才真正的执行. 延迟执行有个最重要的好处:它总是给你最新的数据 实现延迟运行 你可以使用yield关键字实现 ...

  6. LINQ 的查询执行何时是延迟执行,何时是立即执行,以及查询的复用

    延迟执行的经典例子: 我们用 select ++i 就可以看到在foreach 时候,查询才被执行. public static void Linq99(){    int[] numbers = n ...

  7. C#延迟执行

    借鉴于该篇博客:http://kb.cnblogs.com/page/42581/ 先看两个方法 public class YieldClasses { public static IEnumerab ...

  8. ThreadPoolTimer -延迟执行, 周期执行

    介绍重新想象 Windows 8 Store Apps 之 线程池 通过 ThreadPoolTimer 实现延迟执行 通过 ThreadPoolTimer 实现周期执行 通过 ThreadPool ...

  9. 浅谈iOS开发中方法延迟执行的几种方式

    Method1. performSelector方法 Method2. NSTimer定时器 Method3. NSThread线程的sleep Method4. GCD 公用延迟执行方法 - (vo ...

随机推荐

  1. BZOJ2718: [Violet 4]毕业旅行

    2718: [Violet 4]毕业旅行 Time Limit: 10 Sec  Memory Limit: 128 MBSubmit: 229  Solved: 126[Submit][Status ...

  2. C# 将数据集以excel的形式输出

    private void SaveLastMonthAuthorPays()        {            string fileName = "LastMonthAuthorPa ...

  3. JavaScript之原型深入详解

    理解原型 原型是一个对象,其他对象可以通过它实现属性继承.任何一个对象都可以成为继承,所有对象在默认的情况下都有一个原型,因为原型本身也是对象,所以每个原型自身又有一个原型.任何一个对象都有一个pro ...

  4. SpringMVC+SwfUpload进行多文件同时上传

    由于最近项目需要做一个多文件同时上传的功能,所以好好的看了一下各种上传工具,感觉uploadify和SwfUpload的功能都比较强大,并且使用起来也很方便.SWFUpload是一个flash和js相 ...

  5. hdu 4540 威威猫系列故事——打地鼠 dp小水题

    威威猫系列故事——打地鼠 Time Limit: 300/100 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65535/32768 K (Java/Others) Total ...

  6. 菜鸟学习 - Unity中的热更新 - LuaInterface用户指南

    [由于学习,所以翻译!] 1.介绍 LuaInterface 是 Lua 语言和 Microsoft.NET 平台公共语言运行时 (CLR) 之间的集成库. 非常多语言已经有面向 CLR 编译器和 C ...

  7. Xcode HeaderDoc 教程(2)

    Code Snippets,让一切变得更简单: 这真的非常easy,不是吗?但还能更简单一些吗? 本站以前介绍过 code snippets.请看这里. Code snippets 在 Xcode 中 ...

  8. Dubbo[一个分布式服务框架

    http://alibaba.github.io/dubbo-doc-static/User+Guide-zh.htm#UserGuide-zh-API%E9%85%8D%E7%BD%AE http: ...

  9. jsp if else c标签 总结

    JSTL标签使用方法 keyword:JSTL标签.<c:choose>.<c:forEach>.<c:forTokens>.<c:if>.<c: ...

  10. 关于CSS选择器的效率问题

    最近一段时间接触CSS比较多,所以从网上找了写资料,这里做下总结. 以下是CSS选择器的效率排名: id选择器(#myid) 类选择器(.myclassname) 标签选择器(div,h1,p) 相邻 ...