前言 :
看到91跟小朱都分享了，延迟执行的文章。
- 91 : [.NET]延迟执行(Deferred Execution) 简单概念实作
- 小朱 :[.NET] LINQ 的延迟执行 (Deferred Execution)
唤醒了许久之前的记忆，记得也有对LINQ的运作下了一番功夫。
趁记忆还没有消失。简单的做个记录，也希望对有需要的开发人员有帮助。
说明 :
简单的说，在 Linq的延迟执行运作，主要有三个要点。
1. IEnumerable跟 foreach是 LINQ运作的核心。
2. IEnumerable套用 Decorator模式，对IEnumerable加入功能。
3. 使用 IEnumerable的扩充方法生成套用 Decorator的 IEnumerable，方便串接程序。
1. IEnumerable跟 foreach是 LINQ运作的核心。
在LINQ里是以IEnumerable做为运作的目标跟结果，并且以foreach来做结果列举的动作。
了解IEnumerable跟foreach之间的运作流程，是理解LINQ运作很重要的一步。
下面这段Code展示了拆解 Foreach机制后的程序代码，用来说明使用foreach列举IEnumerable时的程序流程。
(更细节的数据，可以参考 Design Patterns里 Iterator模式。)
原始码 :
public static void Test001()
{
// 建立字符串数组，并且转型为IEnumerable
string[] stringArray = new string[] { "A", "B", "C" };
IEnumerable<string> stringEnumerable = stringArray;
// 列举 IEnumerable使用 Foreach
foreach (string item in stringEnumerable)
{
Console.WriteLine(item);
}
// 拆解 Foreach得到的程序
IEnumerator<string> stringEnumerator = stringEnumerable.GetEnumerator();
while (stringEnumerator.MoveNext() == true)
{
string item = stringEnumerator.Current;
Console.WriteLine(item);
}
}
2. IEnumerable套用 Decorator模式，对IEnumerable加入功能。
Decorator模式的主要功能是 :「将额外权责动态附加于对象身上，不必延生子类别及可弹性扩增功能。」
将 Decorator模式套用到 IEnumerable之后，
可以将功能附加到 IEnumerable接口，却又不改变使用foreach列举的用法。
下面这段Code实做一个过滤字符串用的Decorator，用来说明如何将 Decorator模式套用到 IEnumerable
(更细节的数据，可以参考 Design Patterns里 Decorator模式。)
原始码 :
public class StringFilterEnumerable : IEnumerable<string>
{
// Fields
private readonly IEnumerable<string> _sourceEnumerable;
private readonly string _filterArgument = null;
// Constructor
public StringFilterEnumerable(IEnumerable<string> sourceEnumerable, string filterArgument)
{
#region Require
if (sourceEnumerable == null) throw new ArgumentNullException();
if (string.IsNullOrEmpty(filterArgument) == true) throw new ArgumentNullException();
#endregion
_sourceEnumerable = sourceEnumerable;
_filterArgument = filterArgument;
}
// Methods
public IEnumerator<string> GetEnumerator()
{
return new StringFilterEnumerator(_sourceEnumerable.GetEnumerator(), _filterArgument);
}
System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
{
return this.GetEnumerator();
}
}
public class StringFilterEnumerator : IEnumerator<string>
{
// Fields
private readonly IEnumerator<string> _sourceEnumerator;
private readonly string _filterArgument = null;
private string _currentResult = null;
// Constructor
public StringFilterEnumerator(IEnumerator<string> sourceEnumerator, string filterArgument)
{
#region Require
if (sourceEnumerator == null) throw new ArgumentNullException();
if (string.IsNullOrEmpty(filterArgument) == true) throw new ArgumentNullException();
#endregion
_sourceEnumerator = sourceEnumerator;
_filterArgument = filterArgument;
}
public virtual void Dispose()
{
_sourceEnumerator.Dispose();
_currentResult = null;
}
// Methods
public string Current
{
get
{
return _currentResult;
}
}
object System.Collections.IEnumerator.Current
{
get
{
return this.Current;
}
}
public bool MoveNext()
{
while (_sourceEnumerator.MoveNext() == true)
{
if (_sourceEnumerator.Current != _filterArgument)
{
_currentResult = _sourceEnumerator.Current;
return true;
}
}
return false;
}
public void Reset()
{
_sourceEnumerator.Reset();
_currentResult = null;
}
}
使用范例1 :
public static void Test002()
{
// 建立字符串数组，并且转型为IEnumerable
string[] stringArray = new string[] { "A", "B", "C" };
IEnumerable<string> stringEnumerable = stringArray;
// 生成并且套用StringFilterEnumerable对象，过滤字符串"B"
stringEnumerable = new StringFilterEnumerable(stringEnumerable, "B");
// 列举 IEnumerable使用 Foreach
foreach (string item in stringEnumerable)
{
Console.WriteLine(item);
}
}
使用范例2 :
public static void Test002_1()
{
// 建立字符串数组，并且转型为IEnumerable
string[] stringArray = new string[] { "A", "B", "C" };
IEnumerable<string> stringEnumerable = stringArray;
// 生成并且套用StringFilterEnumerable对象，过滤字符串"B"+"A"
stringEnumerable = new StringFilterEnumerable(new StringFilterEnumerable(stringEnumerable, "B"), "A");
// 列举 IEnumerable使用 Foreach
foreach (string item in stringEnumerable)
{
Console.WriteLine(item);
}
}
3. 使用 IEnumerable的扩充方法生成套用 Decorator的 IEnumerable，方便串接程序。
这段就比较好理解，只是将上一个要点建立的使用扩充方法来做对象生成动作。
主要要达成的目的就是将一些程序做隐藏的动作，在使用的时候可以比较方便。
(更细节的数据，可以参考:[扩充方法 (C# 程序设计手册)])
原始码 :
public static class StringEnumerableExtensions
{
public static IEnumerable<string> Filter(this IEnumerable<string> sourceEnumerable, string filterArgument)
{
#region Require
if (sourceEnumerable == null) throw new ArgumentNullException();
if (string.IsNullOrEmpty(filterArgument) == true) throw new ArgumentNullException();
#endregion
return new StringFilterEnumerable(sourceEnumerable, filterArgument);
}
}
使用范例1 :
public static void Test003()
{
// 建立字符串数组，并且转型为IEnumerable
string[] stringArray = new string[] { "A", "B", "C" };
IEnumerable<string> stringEnumerable = stringArray;
// 使用扩充方法套用StringFilterEnumerable对象，过滤字符串"B"
stringEnumerable = stringEnumerable.Filter("B");
// 列举 IEnumerable使用 Foreach
foreach (string item in stringEnumerable)
{
Console.WriteLine(item);
}
}
使用范例2 :
public static void Test003_1()
{
// 建立字符串数组，并且转型为IEnumerable
string[] stringArray = new string[] { "A", "B", "C" };
IEnumerable<string> stringEnumerable = stringArray;
// 使用扩充方法套用StringFilterEnumerable对象，过滤字符串"B"+"A"
stringEnumerable = stringEnumerable.Filter("B").Filter("A");
// 列举 IEnumerable使用 Foreach
foreach (string item in stringEnumerable)
{
Console.WriteLine(item);
}
}
后记 :
依照前面章节的说明，细细去分析程序。
不难看出 LINQ的执行的时间点，不是在呼叫扩充方法的当下。
而是在使用foreach列举IEnumerable时，才去执行。
这也就是 LINQ的延迟执行(Deferred Execution)。