.NET LINQ标准查询运算符

• 标准查询运算符概述

     “标准查询运算符”是组成语言集成查询 (LINQ) 模式的方法。 大多数这些方法都在序列上运行，其中的序列是一个对象，其类型实现了 IEnumerable<T> 接口或 IQueryable<T> 接口。 标准查询运算符提供了包括筛选、投影、聚合、排序等功能在内的查询功能。

     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。

     此外，许多标准查询运算符方法运行所针对的类型不是基于 IEnumerable<T> 或 IQueryable<T> 的类型。 Enumerable 类型定义两个此类方法，这些方法都在类型为 IEnumerable 的对象上运行。 利用这些方法（Cast<TResult>(IEnumerable) 和 OfType<TResult>(IEnumerable)），您将能够在 LINQ 模式中查询非参数化或非泛型集合。 这些方法通过创建一个强类型的对象集合来实现这一点。 Queryable 类定义两个类似的方法（Cast<TResult>(IQueryable) 和 OfType<TResult>(IQueryable)），这些方法在类型为 Queryable 的对象上运行。

     各个标准查询运算符在执行时间上有所不同，具体情况取决于它们是返回单一值还是值序列。 返回单一值的方法（例如 Average 和 Sum）会立即执行。 返回序列的方法会延迟查询执行，并返回一个可枚举的对象。

     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。可以在一个查询中将对查询方法的调用链接在一起，这就使得查询的复杂性可能会变得不确定。

• 标准查询运算符按执行方式的分类

     标准查询运算符方法的 LINQ to Objects 实现采用两种主要方式之一来执行：立即执行和延迟执行。 采用延迟执行的查询运算符可以进一步分为两类：流式和非流式。如果您了解不同的查询运算符的执行方式，则有助于理解从给定查询获得的结果。 如果数据源是不断变化的，或者如果您要在另一个查询的基础上构建查询，则获得的帮助尤其明显。 本主题按照标准查询运算符的执行方式对其进行分类。

• 执行方式
• • 立即

立即执行意味着在代码中声明查询的位置读取数据源并执行运算。返回单个不可枚举的结果的所有标准查询运算符都立即执行。

• • 延迟

     延迟执行意味着不在代码中声明查询的位置执行运算。仅当对查询变量进行枚举操作时才执行运算，例如通过使用 foreach（在 Visual Basic 中为 For Each）语句。这意味着查询的执行结果取决于执行查询而非定义查询时的数据源内容。如果多次枚举查询变量，则每次结果可能都不同。几乎所有返回类型为 IEnumerable<T> 或 IOrderedEnumerable<TElement> 的标准查询运算符都以延迟方式执行。采用延迟执行方式的查询运算符可以另外分类为流式和非流式。

• • • 流式

流式运算符不需要在生成元素前读取所有源数据。在执行时，流式运算符一边读取每个源元素，一边对该源元素执行运算，并在可行时生成元素。流式运算符将持续读取源元素直到可以生成结果元素。这意味着可能要读取多个源元素才能生成一个结果元素。

• • • 非流式

     非流式运算符必须读取所有源数据才能生成结果元素。诸如排序和分组等运算属于此类别。在执行时，非流式查询运算符读取所有源数据，将其放入数据结构中，执行运算，然后生成结果元素。

• 分类表

标准查询运算符	Return Type	立即执行	延迟流式执行	延迟非流式执行
Aggregate	TSource	X
All<TSource>	Boolean	X
Any	Boolean	X
AsEnumerable<TSource>	IEnumerable<T>		X
Average	单个数值	X
Cast<TResult>	IEnumerable<T>		X
Concat<TSource>	IEnumerable<T>		X
Contains	Boolean	X
Count	Int32	X
DefaultIfEmpty	IEnumerable<T>		X
Distinct	IEnumerable<T>		X
ElementAt<TSource>	TSource	X
ElementAtOrDefault<TSource>	TSource	X
Empty<TResult>	IEnumerable<T>	X
Except	IEnumerable<T>		X	X
First	TSource	X
FirstOrDefault	TSource	X
GroupBy	IEnumerable<T>			X
GroupJoin	IEnumerable<T>		X	X
Intersect	IEnumerable<T>		X	X
Join	IEnumerable<T>		X	X
Last	TSource	X
LastOrDefault	TSource	X
LongCount	Int64	X
Max	单个数值、TSource 或 TResult	X
Min	单个数值、TSource 或 TResult	X
OfType<TResult>	IEnumerable<T>		X
OrderBy	IOrderedEnumerable<TElement>			X
OrderByDescending	IOrderedEnumerable<TElement>			X
Range	IEnumerable<T>		X
Repeat<TResult>	IEnumerable<T>		X
Reverse<TSource>	IEnumerable<T>			X
Select	IEnumerable<T>		X
SelectMany	IEnumerable<T>		X
SequenceEqual	Boolean	X
Single	TSource	X
SingleOrDefault	TSource	X
Skip<TSource>	IEnumerable<T>		X
SkipWhile	IEnumerable<T>		X
Sum	单个数值	X
Take<TSource>	IEnumerable<T>		X
TakeWhile	IEnumerable<T>		X
ThenBy	IOrderedEnumerable<TElement>			X
ThenByDescending	IOrderedEnumerable<TElement>			X
ToArray<TSource>	TSource 数组	X
ToDictionary	Dictionary<TKey, TValue>	X
ToList<TSource>	IList<T>	X
ToLookup	ILookup<TKey, TElement>	X
Union	IEnumerable<T>		X
Where	IEnumerable<T>		X