延迟 LINQ 查询执行实际上是如何工作的？

最近我遇到这样的问题：What numbers will be printed considering the following code:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int[] numbers = { 1, 3, 5, 7, 9 };
        int threshold = 6;
        var query = from value in numbers where value >= threshold select value;

        threshold = 3;
        var result = query.ToList();

        result.ForEach(Console.WriteLine);
        Console.ReadLine();
    }
}

Answer: 3, 5, 7, 9

这让我很惊讶。我以为threshold值将在查询构造时放入堆栈，稍后在执行时，该数字将被拉回并在条件中使用......但这没有发生。

另一个案例（numbers被设定为null就在执行之前）：

    static void Main(string[] args)
    {
        int[] numbers = { 1, 3, 5, 7, 9 };
        int threshold = 6;
        var query = from value in numbers where value >= threshold select value;

        threshold = 3;
        numbers = null;
        var result = query.ToList();
        ...
    }

似乎对查询没有影响。它打印出与前面示例完全相同的答案。

谁能帮助我了解幕后到底发生了什么？为什么要改变threshold更改时对查询执行有影响numbers不是吗？

您的查询可以用方法语法这样编写：

var query = numbers.Where(value => value >= threshold);

Or:

Func<int, bool> predicate = delegate(value) {
    return value >= threshold;
}
IEnumerable<int> query = numbers.Where(predicate);

这些代码段（包括查询语法中您自己的查询）都是等效的。

当您像这样展开查询时，您会看到predicate is an 匿名方法 https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/programming-guide/statements-expressions-operators/anonymous-methods and threshold is a closure https://stackoverflow.com/questions/428617/what-are-closures-in-net在那个方法中。这意味着它将采用执行时的值。编译器将生成一个实际的（非匿名）方法来处理这个问题。该方法不会在声明时执行，而是针对每个项目时执行query被枚举（执行是deferred）。由于枚举发生在值之后threshold被改变（并且threshold是一个闭包），使用新值。

当你设置numbers to null，您将引用设置为无处，但该对象仍然存在。这IEnumerable由返回Where（并在中引用query）仍然引用它，并且初始引用是并不重要null now.

这解释了这种行为：numbers and threshold在延迟执行中扮演不同的角色。numbers是对枚举数组的引用，而threshold是一个局部变量，其范围“转发”到匿名方法。

扩展，第 1 部分：枚举期间闭包的修改

当您更换线路时，您可以将示例更进一步......

var result = query.ToList();

...with:

List<int> result = new List<int>();
foreach(int value in query) {
    threshold = 8;
    result.Add(value);
}

你正在做的是改变的价值threshold during数组的迭代。当你第一次点击循环体时（当value是 3)，您将阈值更改为 8，这意味着值 5 和 7 将被跳过，下一个要添加到列表中的值是 9。原因是threshold将在每次迭代时再次评估，并且then将使用有效值。由于阈值已更改为 8，因此数字 5 和 7 不再被评估为大于或等于。

扩展，第 2 部分：实体框架的不同

让事情变得更复杂的是，当您使用 LINQ 提供程序创建与原始查询不同的查询然后执行它时，情况会略有不同。最常见的示例是实体框架 (EF) 和 LINQ2SQL（现已基本被 EF 取代）。这些提供程序根据原始查询创建 SQL 查询枚举之前。由于这次闭包的值只被计算一次（它实际上不是一个闭包，因为编译器生成一个表达式树而不是一个匿名方法），所以变化threshold枚举期间对结果没有影响。这些更改发生在查询提交到数据库之后。

从中得到的教训是，您必须始终了解您正在使用哪种 LINQ 风格，并且了解其内部工作原理是一个优势。