快读《ASP.NET Core技术内幕与项目实战》EFCore2.5:集合查询原理揭秘(IQueryable和IEnumerable)

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本节内容,涉及4.6(P116-P130)。主要NuGet包:如前述章节

一、LINQ和EFCore的集合查询扩展方法的区别

1、LINQ和EFCore中的集合查询扩展方法,虽然命名和使用完全一样,都两者定义在不同的命名空间下,是不同的方法。PS:LINQ定义在System.Linq中,EFCore定义在Microsoft.EntityFrameworkCore中

2、我们将集合操作的扩展方法,划分为两类:①非立即执行方法,如Where、OrderBy、Select、GroupBy、Skip、Take、Include等;②立即执行方法:如Min、Max、Count、Sum、ToArray、ToList<T>、foreach等。

3、当执行非立即方法时,LINQ返回IEnumerable集合,EFCore返回IQueryable集合。两者最大区别为:LINQ会立即在服务器内存中执行计算(客户端评估);而EFCore会延迟执行,只有当我们执行立即执行方法后,EFCore才会将之前定义的所有非立即执行方法,整合为SQL抛到数据库执行(服务端评估)。

4、利用EFCore中IQueryable的特点,我们就可以充分利用客户端评估和服务端评估,达到延迟执行、简化代码、复用代码、平衡性能等目的

//LINQ返回IEnumerable
var nums = new int[] { 1, 2, 3, 4 };
var numsNew = nums.Where(n => n > 2);

//EFCore返回IQueryable
using var ctx = new MyDbContext();
var books= ctx.Book.Where(a => a.Id > 0);

二、IQueryable的延迟执行案例

//利用IQueryable延迟执行,拼接复杂查询

//定义一个复杂查询的方法,接受参数①关键词;②是否同时匹配书名和作者名;③是否按价格排序;④最高价格
void QueryBooks(string searchWords, bool searchAll, bool orderByPrice, double upperPrice)
{
    using var ctx = new MyDbContext();

    //查询低于最高价
    var books = ctx.Books.Where(b => b.Price <= upperPrice);

    //同时匹配书名和作者
    if(searchAll)
    {
        books = books.Where(b => b.Title.Contains(searchWords) || b.AuthorName.Contains(searchWords));
    }
    //只匹配书名
    else
    {
        books = books.Where(b =>b.Title.Contains(searchWords));
    }

    //按照价格排序
    if(orderByPrice)
    {
        books = books.OrderBy(b => b.Price);
    }

    //立即执行方法,遍历
    foreach(var item in books)
    {
        Console.WriteLine($"书名:{item.Title},作者:{item.AuthorName}");
    }
}

//调用方法
QueryBooks("LINQ", true, true, 30);  //查询书名或作者名,按价格排序
QueryBooks("LINQ", false, false, 50); //只查询书名,不按价格排序

三、复用IQueryable的案例

//获得一个IQueryable集合books,并三次复用它
var books = ctx.Books.Where(b => b.Price >=20);

//使用books集合,执行一次立即查询
Console.WriteLine(books.Count());

//再次使用books集合,执行第二次立即查询
Console.WriteLine(books.Max(b => b.Price));

//第三次立即查询
foreach (var item in books.Where(b => b.PubTime.Year > 2000))
{
    Console.WriteLine(item.Title);
}

四、结合使用服务端评估和客户端评估的案例

//使用立即执行方法ToList,执行SQL查询(服务端评估),将结果存到服务器的内存中
var books = await ctx.Books.Take(100000).ToListAsync();

//使用服务器内存中的集合books,进行遍历查询,在服务器上执行(客户端评估)
foreach (var item in books)
{
    Console.WriteLine(item.Title);
}

//由于遍历条数比较多,需要一定时间
//如果在遍历过程中,我们关闭数据库服务器,程序仍然可以正常进行
//说明遍历前,已经将数据下载到客户端

//大多数情况下,我们应该复用IQueryable,但在方法返回IQueryable,或嵌套遍历不同的DbSet时,需要考虑特别注意

//出错情况1:方法返回IQueryable
//方法中返回IQueryable时,会销毁上下文
//正确应该返回:return ctx.Books.Where(b => b.Id>5).ToList();
IQueryable<Book> QueryBooks()
{
    using var ctx = MyDbContext();
    return ctx.Books.Where(b => b.Id>5);
}

foreach(var item in QueryBooks())
{
    Console.WriteLine(item.Title);
}

//出错情况2:嵌套遍历不同的DbSet
//嵌套循环,导致两个DataReader执行,大多数数据库不允许多个DataReader同时执行
var books = ctx.Books.Where(b => b.Id > 1);
foreach(var item1 in books)
{
    Console.WriteLine(item1.Title);
    foreach(var item2 in ctx.Authors)
        {
            Console.WriteLive(item2.Id);
        }
}

五、最后一个综合案例:分页查询

//定义一个分页查询方法,参数为获取第几页-pageIndex,每页显示几条-pageSize
void OutputPage(int pageIndex, int pageSize)
{
    using var ctx = new MyDbContext();

    //获取IQueryable集合books
    var books = ctx.Books(); 

    //复用books,计算集合总条数。LongCount方法和Count的功能一样
    long count = books.LongCount(); 

    //按每页显示条数pageSize,计算总页数
    //使用了Math的Ceiling方法,如有小数,取天花板值,最后转换类型为long
    long pageCount = (long)Math.Ceiling(count * 1.0 / pageSize);
    Console.WriteLine($"总页数:{pageCount}");

    //复用books,获取指定页码的数据,并遍历
    //使用了Skip和Take方法
    var pageIndexBooks = books.Skip((pageIndex - 1) * pageSize).Take(pageSize);
    foreach( var item in pageIndexBooks)
    {
        Console.WriteLine(item.Title)
    }
}

//调用方法
OutputPage(1,10); //第1页,每页显示10条
OutputPage(3,5); //第3页,每页显示5条

特别说明:1、本系列内容主要基于杨中科老师的书籍《ASP.NET Core技术内幕与项目实战》及配套的B站视频视频教程,同时会增加极少部分的小知识点2、本系列教程主要目的是提炼知识点,追求快准狠,以求快速复习,如果说书籍学习的效率是视频的2倍,那么“简读系列”应该做到再快3-5倍

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