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接口的集合进行扩展;

(2)Queryable类,针对继承了IQueryable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

 

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第1张图片

 

通过上面的截图我们可以看到 DbSet实现了IQueryable、IEnumerable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、IEnumerable接口的集合进行了很多方法的扩展。

 

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第2张图片

 

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 Where(this IEnumerable source, Func predicate);
        public static IEnumerable Where(this IEnumerable source, Func 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委托类型
 

 

(2)Queryable类

 

        public static IQueryable Where(this IQueryable source, Expression> predicate);
        public static IQueryable Where(this IQueryable source, Expression> 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。

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第3张图片

 

程序会在断点处停下来,如下所示

 

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第4张图片

 

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。

 

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第5张图片

 

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

 

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第6张图片

 

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());
                }
            }
        }

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第7张图片

 

 

 

 

同样是打开监视工具,添加断点,运行程序

 

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第8张图片

 

单步调试,继续运行

 

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第9张图片

 

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 fruits =
    new List { "apple", "passionfruit", "banana", "mango", 
                    "orange", "blueberry", "grape", "strawberry" };

IEnumerable query = fruits.Where(fruit => fruit.Length < 6);

foreach (string fruit in query)
{
    Console.WriteLine(fruit);

 

 

查看List的定义,如下图所示

深入理解IEnumerable和IQueryable两接口的区别_第10张图片

 

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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