LINQ 表达式中的多次枚举

Source: Dev.to

为什么多次枚举是个问题

• 重复工作 – 每次枚举都会创建一个新的枚举器，从序列的开头重新开始。
• 资源消耗 – 对于查询数据库、调用 Web 服务或读取文件的情况，每次枚举都会重复执行代价高的操作。
• 意外的副作用 – 某些枚举器可能具有有状态的副作用（例如日志记录、计数器），这些副作用会被多次触发。

及早物化

为了避免重复枚举，在知道需要遍历多次时就将序列物化。物化会把惰性 IEnumerable 转换为具体的集合（List、T[] 等），从而可以重复使用而无需重新执行底层查询。

// Lazy sequence
IEnumerable numbers = Enumerable.Range(1, 10);

// This will enumerate the sequence twice
foreach (int n in numbers) Console.WriteLine(n);
foreach (int n in numbers) Console.WriteLine(n);

使用 ToList()（或 ToArray()）进行物化

IEnumerable numbers = Enumerable.Range(1, 10);
List materializedNumbers = numbers.ToList();   // materialized once

// Both loops now use the same in‑memory list
foreach (int n in materializedNumbers) Console.WriteLine(n);
foreach (int n in materializedNumbers) Console.WriteLine(n);

最佳实践

多次枚举特别有害的场景

• 数据库查询 – 每次枚举可能重新执行 SQL 命令，导致多次往返。
• 外部 API 调用 – 重新枚举会触发重复的网络请求。
• 文件 I/O – 多次读取同一文件会浪费 I/O 带宽。
• 昂贵的计算 – 重新计算复杂转换会降低性能。

快速检查清单

• 我是否需要对集合进行多次迭代？
• 如果需要，是否已经调用一次 ToList()/ToArray() 并复用结果？
• 是否已经为会被多次枚举的参数添加了文档说明？
• 是否已经对代码进行分析，确保没有隐藏的多次枚举？

进一步阅读

• 第 1 部分: Deferred Execution – The Essence of LINQ in C#
• 即将发布: LINQ Performance Optimization: 5 Patterns Every C# Developer Should Know