Question

通过Reflector查看 System.Linq.Enumerable 时，我注意到默认迭代器用于选择和其中扩展方法 - WhereSelectArrayIterator - 未实现 ICollection 界面。如果我正确读取代码，这会导致其他一些扩展方法，例如 Count（）和 ToList（）执行得更慢：

public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector)
{
    // code above snipped
    if (source is List<TSource>)
    {
        return new WhereSelectListIterator<TSource, TResult>((List<TSource>) source, null, selector);
    }
    // code below snipped
}

private class WhereSelectListIterator<TSource, TResult> : Enumerable.Iterator<TResult>
{
    // Fields
    private List<TSource> source; // class has access to List source so can implement ICollection
    // code below snipped
}


public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable
{
public List(IEnumerable<T> collection)
{
    ICollection<T> is2 = collection as ICollection<T>;
    if (is2 != null)
    {
        int count = is2.Count;
        this._items = new T[count];
        is2.CopyTo(this._items, 0); // FAST
        this._size = count;
    }
    else
    {
        this._size = 0;
        this._items = new T[4];
        using (IEnumerator<T> enumerator = collection.GetEnumerator())
        {
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                this.Add(enumerator.Current);  // SLOW, CAUSES ARRAY EXPANSION
            }
        }
    }
}

}

我对结果进行了测试，证实了我的怀疑：

ICollection：2388.5222 ms

IEnumerable：3308.3382 ms

这是测试代码：

    // prepare source
    var n = 10000;
    var source = new List<int>(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) source.Add(i);

    // Test List creation using ICollection
    var startTime = DateTime.Now;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        foreach(int l in source.Select(k => k)); // itterate to make comparison fair
        new List<int>(source);
    }
    var finishTime = DateTime.Now;
    Response.Write("ICollection: " + (finishTime - startTime).TotalMilliseconds + " ms <br />");

    // Test List creation using IEnumerable
    startTime = DateTime.Now;
    for (int i = 0; i < n; i++) new List<int>(source.Select(k => k));
    finishTime = DateTime.Now;
    Response.Write("IEnumerable: " + (finishTime - startTime).TotalMilliseconds + " ms");

我是否遗漏了某些内容或将在未来版本的框架中修复此问题？

感谢您的想法。

Answer 1

LINQ to Objects使用一些技巧来优化某些操作。例如，如果将两个.Where语句链接在一起，则谓词将合并为单个WhereArrayIterator，因此之前的谓词可以被垃圾收集。同样，Where后跟Select将创建WhereSelectArrayIterator，将组合谓词作为参数传递，以便可以对原始WhereArrayiterator进行垃圾回收。因此，WhereSelectArrayIterator不仅要跟踪selector，还要跟踪它可能会或可能不会基于的合并predicate。

source字段仅跟踪给定的初始列表。由于谓词，迭代结果并不总是与source具有相同数量的项目。由于LINQ旨在进行延迟评估，因此不应提前评估source与predicate之间的关联，以便在有人最终调用.Count()时可以节省时间。这会导致性能损失与手动调用.ToList()一样，如果用户通过多个Where和Select子句运行它，您最终会构建多个列表不必要的。

可以重构LINQ to Objects以创建在SelectArrayIterator直接在数组上调用时使用的Select吗？当然。它会提高性能吗？一点点。费用是多少？减少代码重用意味着需要额外的代码来维护和测试前进。

因此我们得到绝大多数“为什么语言/平台X没有功能Y”问题的关键：每个功能和优化都有一些与之相关的成本，甚至微软也没有无限的资源。就像其他所有公司一样，他们会进行判断调用，以确定运行代码的频率，该代码在数组上执行Select，然后在其上调用.ToList()，以及是否更快地运行值得编写和维护LINQ包中的另一个类。

为什么WhereSelectArrayIterator没有实现ICollection？

1 个答案: