IEnumerable与IQueryable
共有两组 LINQ 标准查询运算符,一组在类型为 IEnumerable<T>
的对象上运行,另一组在类型为 IQueryable<T>
的对象上运行。构成每组运算符的方法分别是 Enumerable
和 Queryable
类的静态成员。这些方法被定义为作为方法运行目标的类型的“扩展方法”。这意味着可以使用静态方法语法或实例方法语法来调用它们。
大家应该还记得,上节我们说过linq
查询要执行在clr上是把查询语句变成扩展方法来执行,这两套东西不仅返回类型不同连所定义的扩展方法都不同,所以 我们完全可以把这2套东西理解成完全不同的东西,那么,什么时候用IEnumerable<T>
, 什么时候用IQueryable<T>
呢? 让我们再来看看msdn的介绍:
对于在内存中集合上运行的方法(即扩展
IEnumerable<T>
的那些方法),返回的可枚举对象将捕获传递到方法的参数。在枚举该对象时,将使用查询运算符的逻辑,并返回查询结果。与之相反,扩展
IQueryable <T>
的方法不会实现任何查询行为,但会生成一个表示要执行的查询的表达式树。查询处理由源
IQueryable<T>
对象处理。
一言以蔽之,本地数据源用IEnumerable<T>
, 并且查询的逻辑可以直接用你所定义的方法的逻辑(因为有上下文),远程数据源用IQueryable ,无法直接使用你所定义的方法的逻辑,必须先生成表达式树,查询由源对象处理。
下面我们再来看一个例子来证明这是两套完全不同的东西:
首先是本地数据源:
List<string> names = new List<string> { "Cai", "Wxied", "Beauty" };
然后我们看看names的where方法
VS的智能提示会告诉我们(sorry,这个地方实在不好截图,大家可以自 己尝试,我先给大家描述下)这个扩展方法有2个重载,必须传入Func<T>
,返回IEnumerable<T>
。
再提一点知识,Func<T>
叫谓语表达式,相当于一个委托, 我认为 ,之所以可以直接传Func<T>
是因为本地数据源可以直接执行方法的逻辑。
再让我们来看看一个远程数据源:
DataClasses1DataContext dataContext = new DataClasses1DataContext();
dataContext.Customers.Where
这个方法有4个重载。必须传入 Expression<Func<T>>
,返回IQueryable<T>
。
大家和上面对比一下,就会发现本地数据源和远程数据源的扩展方法完全不一样,而且远程数据源不能直接传Func<T>
,必须用一个 Expression
来包装这个Func<T>
,正好又从一个方面验证了我们之前所提到的知识。
总结之,IEnumerable<T>
查询必须在本地执行.并且执行查询前我们必须把所有的数据加载到本地.而且更多的时候.加载的数据有大量的数据是我们不需要的无效数据.但是我们却不得不传输更多的数据.做更多的无用功.而IQueryable<T>
却总能只提供你所需要的数据.大大减少了数据的传输.这就好比我们在小作坊下订单.小作坊老板跟我们说.他的货刚好比你所需要的多出一些.你只能要了它.不然剩下一点他不好卖等等.而大工厂却不会出现这种状况.
深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别
无论是在ado.net EF或者是在其他的Linq使用中,我们经常会碰到两个重要的静态类Enumerable
、Queryable
,他们在System.Linq
命名空间下。那么这两个类是如何定义的,又是来做什么用的呢?特别是Queryable
类,它和EF的延迟加载技术有什么联系呢?
好,带着上面的问题开始我们今天的学习。
首先介绍两个类的定义
(1)Enumerable类,对继承了
IEnumerable<T>
接口的集合进行扩展;(2)Queryable类,针对继承了
IQueryable<T>
接口的集合进行扩展。
在继续学习之前,我们先来看一下EF中定义的实体集DbSet<T>
通过上面的截图我们可以看到 DbSet<T>
实现了IQueryable<T>
、IEnumerable<T>
接口。
与上面的两句话结合起来意思就是可以通过两个静态类对DbSet<T>
进行扩展操作。其实查看两个类的源码可以知道,这两个类对实现了IQueryable<T>
、IEnumerable<T>
接口的集合进行了很多方法的扩展。
可能你还不知道如何进行扩展方法的定义以及操作,没事儿,请参考另外一篇文章:C#扩展方法的理解
但是那么的扩展方法不都是我们需要的,我们在ado.net EF中最常用的就是扩展的Where方法。
两个类中Where扩展方法的定义分别如下
(1)Enumerable类
public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate); public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, int, bool> predicate);
观察Where
方法,可以看到第一个参数是实现了IEnumable
接口的类,第二个参数是一个Func<T>
委托类型
(2)Queryable类
public static IQueryable<TSource> Where<TSource>(this IQueryable<TSource> source, Expression<Func<TSource, bool>> predicate); public static IQueryable<TSource> Where<TSource>(this IQueryable<TSource> source, Expression<Func<TSource, int, bool>> predicate);
观察Where方法,可以看到第一个参数是实现了IEnumable
接口的类,第二个参数是一个Expresssion
类型
很显然,两个类扩展的Where方法是不同的,那具体有什么不同呢?那么这种不同又导致什么结果呢?
OK,带着疑问继续往下学习。
为了便于大家好学习,在这里,我们编写一段代码,通过监视工具查看两者的区别。
先上代码
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { using (DemoContext context = new DemoContext()) { var customer = context.cunstomer.Where(c => c.Name == "牡丹"); foreach (var item in customer) { MessageBox.Show(item.Id.ToString()); } } }
至于代码中的上下文定义以及实体集大家不必纠结,我们在这里要透过表象看本质。在上面的程序中添加断点,同时启动sql server profiler
监视工具,运行程序。
程序会在断点处停下来,如下所示
上面只是到点断点处,当然断点处的语句还有执行,继续单步执行。
执行过断点处所在的语句,观察监视工具还是什么都没有。
咦,是不是出什么问题了呢?为什么没有查询语句执行呢?真的是监视工具出问题了吗?
继续单步调试
咦,这个时候怎么出现sql查询语句了。很奇怪吧,这就是ado.net EF的延迟加载技术,这里面很重要的一部分就是通过IQueryable接口实现的(具体我们放到最后再说)。
讲过了Queryable
类的Where
方法,接下来我们再来看一下Enumable
类的Where
方法。
修改上面的代码如下所示
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { using (DemoContext context = new DemoContext()) { var customer = context.cunstomer.Where(c => c.Name == "牡丹").AsEnumerable(); foreach (var item in customer) { MessageBox.Show(item.Id.ToString()); } } }
同样是打开监视工具,添加断点,运行程序
单步调试,继续运行
执行过断点所在的语句及执行了查询语句。
关于上面的两个测试总结如下。
(1)所有对于IEnumerable的过滤,排序等操作,都是在内存中发生的。也就是说数据已经从数据库中获取到了内存中,只是在内存中进行过滤和排序操作。
(2)所有对于IQueryable的过滤,排序等操作,只有在数据真正用到的时候才会到数据库中查询。这也是Linq的延迟加载核心所在。
那最后一个问题,IQueryable接口为何那么特殊呢?
观察它的定义
// 摘要: // 提供对未指定数据类型的特定数据源的查询进行计算的功能。 public interface IQueryable : IEnumerable { // 摘要: // 获取在执行与 System.Linq.IQueryable 的此实例关联的表达式树时返回的元素的类型。 // // 返回结果: // 一个 System.Type,表示在执行与之关联的表达式树时返回的元素的类型。 Type ElementType { get; } // // 摘要: // 获取与 System.Linq.IQueryable 的实例关联的表达式树。 // // 返回结果: // 与 System.Linq.IQueryable 的此实例关联的 System.Linq.Expressions.Expression。 Expression Expression { get; } // // 摘要: // 获取与此数据源关联的查询提供程序。 // // 返回结果: // 与此数据源关联的 System.Linq.IQueryProvider。 IQueryProvider Provider { get; } }
该接口有三个特殊的属性,具体内容代码已经介绍了,那查询时具体又是如何执行呢?
答案是该接口会把查询表达式先缓存到表达式树中,只有当真正遍历发生的时候,才会由IQueryProvider
解析表达式树,生成sql语句执行数据库查询操作。
哎呀,写到现在终于差不多快写完了。
上面介绍了两个接口的区别与联系,具体使用哪种就看自己的项目需求了。
最后补充一下List.Where()
方法,还是以代码说明。
List<string> fruits = new List<string> { "apple", "passionfruit", "banana", "mango","orange", "blueberry", "grape", "strawberry" };IEnumerable<string> query = fruits.Where(fruit => fruit.Length < 6);foreach (string fruit in query)
{Console.WriteLine(fruit);
}
查看List<T>
的定义,如下图所示
它也是继承了IEnumerable接口,因此,他也不存在延迟加载。
OK,到此,所有工作完成。
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