深入理解IEnumerable和IQueryable兩介面的區別
無論是在ado.net EF或者是在其他的Linq使用中,我們經常會碰到兩個重要的靜態類Enumerable、Queryable,他們在System.Linq名稱空間下。那麼這兩個類是如何定義的,又是來做什麼用的呢?特別是Queryable類,它和EF的延遲載入技術有什麼聯絡呢?
好,帶著上面的問題開始我們今天的學習。
首先介紹兩個類的定義
(1)Enumerable類,對繼承了IEnumerable<T>介面的集合進行擴充套件;
(2)Queryable類,針對繼承了IQueryable<T>介面的集合進行擴充套件。
在繼續學習之前,我們先來看一下EF中定義的實體集DbSet<T>
通過上面的截圖我們可以看到 DbSet<T>實現了IQueryable<T>、IEnumerable<T>介面。
與上面的兩句話結合起來意思就是可以通過兩個靜態類對DbSet<T>進行擴充套件操作。其實檢視兩個類的原始碼可以知道,這兩個類對實現了IQueryable<T>、IEnumerable<T>介面的集合進行了很多方法的擴充套件。
可能你還不知道如何進行擴充套件方法的定義以及操作,沒事兒,請參考另外一篇文章:C#擴充套件方法的理解
但是那麼的擴充套件方法不都是我們需要的,我們在ado.net EF中最常用的就是擴充套件的Where方法。
兩個類中Where擴充套件方法的定義分別如下
(1)Enumerable類
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);
觀察Where方法,可以看到第一個引數是實現了IEnumable介面的類,第二個引數是一個Func<T>委託型別
(2)Queryable類
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);
觀察Where方法,可以看到第一個引數是實現了IEnumable介面的類,第二個引數是一個Expresssion型別
很顯然,兩個類擴充套件的Where方法是不同的,那具體有什麼不同呢?那麼這種不同又導致什麼結果呢?
OK,帶著疑問繼續往下學習。
為了便於大家好學習,在這裡,我們編寫一段程式碼,通過監視工具檢視兩者的區別。
先上程式碼
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());
}
}
}
至於程式碼中的上下文定義以及實體集大家不必糾結,我們在這裡要透過表象看本質。在上面的程式中新增斷點,同時啟動sql server profiler監視工具,執行程式。
程式會在斷點處停下來,如下所示
上面只是到點斷點處,當然斷點處的語句還有執行,繼續單步執行。
執行過斷點處所在的語句,觀察監視工具還是什麼都沒有。
咦,是不是出什麼問題了呢?為什麼沒有查詢語句執行呢?真的是監視工具出問題了嗎?
繼續單步除錯
咦,這個時候怎麼出現sql查詢語句了。很奇怪吧,這就是ado.net EF的延遲載入技術,這裡面很重要的一部分就是通過IQueryable介面實現的(具體我們放到最後再說)。
講過了Queryable類的Where方法,接下來我們再來看一下Enumable類的Where方法。
修改上面的程式碼如下所示
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());
}
}
}
同樣是開啟監視工具,新增斷點,執行程式
單步除錯,繼續執行
執行過斷點所在的語句及執行了查詢語句。
關於上面的兩個測試總結如下。
(1)所有對於IEnumerable的過濾,排序等操作,都是在記憶體中發生的。也就是說資料已經從資料庫中獲取到了記憶體中,只是在記憶體中進行過濾和排序操作。
(2)所有對於IQueryable的過濾,排序等操作,只有在資料真正用到的時候才會到資料庫中查詢。這也是Linq的延遲載入核心所在。
那最後一個問題,IQueryable介面為何那麼特殊呢?
觀察它的定義
// 摘要:
// 提供對未指定資料型別的特定資料來源的查詢進行計算的功能。
public interface IQueryable : IEnumerable
{
// 摘要:
// 獲取在執行與 System.Linq.IQueryable 的此例項關聯的表示式樹時返回的元素的型別。
//
// 返回結果:
// 一個 System.Type,表示在執行與之關聯的表示式樹時返回的元素的型別。
Type ElementType { get; }
//
// 摘要:
// 獲取與 System.Linq.IQueryable 的例項關聯的表示式樹。
//
// 返回結果:
// 與 System.Linq.IQueryable 的此例項關聯的 System.Linq.Expressions.Expression。
Expression Expression { get; }
//
// 摘要:
// 獲取與此資料來源關聯的查詢提供程式。
//
// 返回結果:
// 與此資料來源關聯的 System.Linq.IQueryProvider。
IQueryProvider Provider { get; }
}
該介面有三個特殊的屬性,具體內容程式碼已經介紹了,那查詢時具體又是如何執行呢?
答案是該介面會把查詢表示式先快取到表示式樹中,只有當真正遍歷發生的時候,才會由IQueryProvider解析表示式樹,生成sql語句執行資料庫查詢操作。
哎呀,寫到現在終於差不多快寫完了。
上面介紹了兩個介面的區別與聯絡,具體使用哪種就看自己的專案需求了。
最後補充一下List.Where()方法,還是以程式碼說明。
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);
檢視List<T>的定義,如下圖所示
它也是繼承了IEnumerable介面,因此,他也不存在延遲載入。
OK,到此,所有工作完成。