LINQ構建在兩個概念之上,一種查詢語言和一系列將查詢語言轉換成方法調用的實現.在編譯時,編譯器將LINQ表達式(LINQ to object)轉換成方法調用.

.Net基礎類庫提供了兩種擴展方法.System.Linq.Enumerable使用了IEnumerable<T>上擴展來實現,而System.Linq.Queryable則提供了類似的一系列IQueryable<T>上的擴展.兩者的轉換略為不同.前者在編譯時轉換成相應的擴展方法調用.而后者則能將LINQ表達式轉換成SQL查詢,并有SQL數據庫引擎執行.

從LINQ表達式到方法調用的轉換時一個復雜的迭代過程.編譯器在轉換時也有一個特定的順序.

例如

 int[] someNumbers = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

            var answer = from n in someNumbers

                         where n < 5

                         select n;

最后將轉換成

int[] someNumbers = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

            var answer =someNumbers.Where(n=>n<5);

可以看到.在上面的轉換后.Select被優化去掉了.這就是一個退化選擇.不止是Where和Select.相應的LINQ表達式都會被轉換成相應的擴展方法..

編譯器的轉換

C#編譯器將把查詢和lambda表達式(Linq to object)轉換成靜態委托,實力委托和閉包.

int[] someNumbers = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

            var answer = from n in someNumbers

                         select n;

把上邊的代碼編譯.使用Refletor打開程序集.查看生成的相關代碼.

 int[] someNumbers = new int[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

    if (CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate1 == null)

    {

        CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate1 = new Func<int, int>(null, (IntPtr) <Main>b__0);

    }

    IEnumerable<int> answer = Enumerable.Select<int, int>(someNumbers, CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate1);

可以看到.編譯器自動生成了一個委托.下面.使用更為直觀的代碼描述.生成的代碼大致如下:

 private static int HiddenFuc(int n)

        {

            return n * n;

        }

        private static Func<int, int> HiddenDelegateDefinition

 int[] someNumbers = new int[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

            if (HiddenDelegateDefinition == null)

            {

                HiddenDelegateDefinition = new Func<int, int>(HiddenFuc);

            }

            IEnumerable<int> anser = someNumbers.Select<int, int>(HiddenDelegateDefinition);

可以看到.編譯器生成了一個靜態方法實現Select表達式.并且通過委托實現查詢.

實際上.上述的lambda表達式的主體部分并沒有訪問任何實例變量或是局部變量.什么是實例變量.什么又是局部變量.?

訪問實例變量的Lambe表達式

public class ModFilter

    {

        private readonly int modulus;

        public ModFilter(int mod)

        {

            modulus = mod;

        }

        public IEnumerable<int> FindValues(IEnumerable<int> sequence)

        {

            return from n in sequence

                   where n % modulus == 0   //訪¤問實例變量

                   select n * n;

        }

    }

編譯器將會為你生成一個實例方法,生成的代碼大致如下

 public class ModFilter

    {

        private readonly int modulus;

        public ModFilter(int mod)

        {

            modulus = mod;

        }

        private bool WhereClause(int n)

        {

            return (n % modulus) == 0;

        }

        private static int SelectClause(int n)

        {

            return n * n;

        }

        private static Func<int, int> SelectDelegate;

        public IEnumerable<int> FindValues(IEnumerable<int> sequence)

        {

            if (SelectDelegate == null)

            {

                SelectDelegate = new Func<int, int>(SelectClause);

            }

            return sequence.Where<int>(new Func<int, bool>(this.WhereClause)).Select<int, int>(SelectClause);

        }

}

Lambda表達式訪問實例變量

  若是Lambda表達式中訪問了外部方法的實例變量.則編譯器將自動生成一個私有的嵌套類型.

public class ModFilterCloser

    {

        private readonly int modulus;

        public ModFilterCloser(int mod)

        {

            modulus = mod;

        }

        public IEnumerable<int> FindValues(IEnumerable<int> sequence)

        {

            int numValues = 0;

            return from n in sequence

                   where n % modulus == 0

                   select n * n / ++numValues; //調用了方法外的局部變量numValues

        }

    }

生成的代碼大致如下.

 public class ModFilterCloser

    {

        private sealed class Closure

        {

            public ModFilterCloser outer;

            public int numValues;

            public int SelectClause(int n)

            {

                return (n * n) / ++this.numValues;

            }

        }

        private readonly int modulus;

        public ModFilterCloser(int mod)

        {

            modulus = mod;

        }

        private bool WhereClause(int n)

        {

            return (n % modulus) == 0;

        }

        public IEnumerable<int> FindValues(IEnumerable<int> sequence)

        {

            Closure c = new Closure();

            c.outer = this;

            c.numValues = 0;

            return sequence.Where<int>(new Func<int,bool>(this.WhereClause)).Select<int,int>(c.SelectClause));

        }

    }

LINQ to Sql 的實現

最后.要注意到.以上的轉換實現都是在Linq to object中實現.即IEnumberale<T>中.而LINQ to SQL 的轉換.編譯后可以看到.并沒發生任何變化.那是因為.只有在遍歷迭代時,延遲執行.LINQ to SQL Provider才將LINQ表達式轉換成SQL查詢.