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. HDOJ 2114 Calculate S(n)(找周期)

    Problem Description Calculate S(n). S(n)=1^3+2^3 +3^3 +--+n^3 . Input Each line will contain one int ...

  2. CapsLock indicator on Ubuntu for Thinkpad

    http://askubuntu.com/questions/292535/how-to-get-caps-num-scroll-lock-keys-osd-notification sudo add ...

  3. JSP学习笔记(二):Tomcat服务器的安装及配置

    一.Tomcat的下载及安装. 前往Tomcat官网下载安装包或者免安装压缩包.链接http://tomcat.apache.org/ 这里,我选择的是Tomcat8.0,而不是最新的Tomcat9. ...

  4. 有限状态机FSM(自动售报机Verilog实现)

    有限状态机FSM(自动售报机Verilog实现) FSM 状态机就是一种能够描述具有逻辑顺序和时序顺序事件的方法. 状态机有两大类:Mealy型和Moore型. Moore型状态机的输出只与当前状态有 ...

  5. hduTHE MATRIX PROBLEM(差分约束)

    题目请戳这里 题目大意:给一个n*m的矩阵,求是否存在这样两个序列:a1,a2...an,b1,b2,...,bm,使得矩阵的第i行乘以ai,第j列除以bj后,矩阵的每一个数都在L和U之间. 题目分析 ...

  6. windows下Socket链接溢出

    最近在windows下使用通过多线程使用jdbc操作数据库,在线程数设置为5,并且每个线程执行完成后Sleep(1000),在这种情况下,竟然还会报错: java.net.SocketExceptio ...

  7. java的Comparator和Comparable

    java的Comparator和Comparable 当需要排序的集合或数组不是单纯的数字型时,通常可以使用Comparator或Comparable,以简单的方式实现对象排序或自定义排序.      ...

  8. 《AngularJS》--指令的相互调用

    转载自http://blog.csdn.net/zhoukun1008/article/details/51296692 人们喜欢AngularJS,因为他很有特色,其中他的指令和双向数据绑定很吸引着 ...

  9. 二叉排序树BST代码(JAVA)

        publicclassTest{     publicstaticvoid main(String[] args){         int[] r =newint[]{5,1,3,4,6,7 ...

  10. JavaScript代码性能优化总结

    JavaScript 代码性能优化总结 尽量使用源生方法 javaScript是解释性语言,相比编译性语言执行速度要慢.浏览器已经实现的方法,就不要再去实现一遍了.另外,浏览器已经实现的方法在算法方面 ...