流式操作符与延迟执行有何不同？

Question

在 LINQ 中，Where 是一个流式操作符。其中OrderByDescending 是一个非流式操作符。 AFAIK，流媒体运营商只收集下一个必要的项目。非流式操作符一次评估整个数据流。

我看不到定义 Streaming Operator 的相关性。对我来说，延迟执行是多余的。以我编写自定义扩展并使用 where 运算符和 orderby 使用它的示例为例。

public static class ExtensionStuff
{
    public static IEnumerable<int> Where(this IEnumerable<int> sequence, Func<int, bool> predicate)
    {
        foreach (int i in sequence)
        {
            if (predicate(i))
            {
                yield return i;
            }
        }
    }
}

    public static void Main()
    {
        TestLinq3();
    }

    private static void TestLinq3()
    {
        int[] items = { 1, 2, 3,4 };

        var selected = items.Where(i => i < 3)
                            .OrderByDescending(i => i);

        Write(selected);
    }



    private static void Write(IEnumerable<int> selected)
    {
        foreach(var i in selected)
            Console.WriteLine(i);
    }

在任何一种情况下，Where 都需要评估每个元素以确定哪些元素满足条件。它产生的事实似乎只是因为操作员获得了延迟执行而变得相关。

那么，Streaming Operators 的重要性是什么？

Answer 1

有两个方面：速度和内存。

当您使用.Take() 之类的方法仅使用原始结果集的一部分时，速度方面会变得更加明显。

// Consumes ten elements, yields 5 results.
Enumerable.Range(1, 1000000).Where(i => i % 2 == 0)
    .Take(5)
    .ToList();

// Consumes one million elements, yields 5 results.
Enumerable.Range(1, 1000000).Where(i => i % 2 == 0)
    .OrderByDescending(i => i)
    .Take(5)
    .ToList();

因为第一个示例在调用 Take 之前仅使用流式运算符，所以在 Take 停止评估之前，您最终只能产生 1 到 10 的值。此外，一次只能将一个值加载到内存中，因此内存占用非常小。

在第二个示例中，OrderByDescending 不是流式传输，因此在 Take 提取第一项时，必须将通过 Where 过滤器的整个结果放入内存中进行排序。这可能需要很长时间并产生很大的内存占用。

即使您没有使用Take，内存问题也可能很重要。例如：

// Puts half a million elements in memory, sorts, then outputs them.
var numbers = Enumerable.Range(1, 1000000).Where(i => i % 2 == 0)
    .OrderByDescending(i => i);
foreach(var number in numbers) Console.WriteLine(number);

// Puts one element in memory at a time.
var numbers = Enumerable.Range(1, 1000000).Where(i => i % 2 == 0);
foreach(var number in numbers) Console.WriteLine(number);

Answer 2

它产生的事实似乎只是因为 运算符获得延迟执行。

那么，Streaming Operators 的重要性是什么？

即您无法使用缓冲/非流式扩展方法处理无限序列 - 而您可以仅使用流式扩展方法“运行”这样的序列（直到您中止）。

以这个方法为例：

public IEnumerable<int> GetNumbers(int start)
{
    int num = start;

    while(true)
    {
        yield return num;
        num++;
    }
}

你可以用Where就好了：

foreach (var num in GetNumbers(0).Where(x => x % 2 == 0))
{
    Console.WriteLine(num);
}

OrderBy() 在这种情况下不起作用，因为它必须在发出单个数字之前详尽地枚举结果。

Answer 3

只是为了明确;在您提到的情况下， where 流的事实没有任何优势，因为无论如何 orderby 都会吸收整个事情。然而，有时会使用流式传输的优势（其他答案/cmets 已给出示例），因此所有 LINQ 运算符尽其所能进行流式传输。 Orderby 尽可能多地流式传输，这恰好不是很多。流式传输非常有效。