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C# LINQ 规范

LINQ 让代码声明式, 但用错会带来性能与正确性陷阱。

风格

• 方法语法优先; 链长 ≥3 时每个操作单独一行
• 简单单一 Where 可写在一行
• 不混用查询语法与方法语法
• 范围变量名有意义, 业务集合用 user、order, 避免单字母 x
• 复杂 join + group 用查询语法更清晰

var top = orders
    .Where(o => o.Status == OrderStatus.Paid)
    .GroupBy(o => o.CustomerId)
    .Select(g => new { CustomerId = g.Key, Total = g.Sum(o => o.Amount) })
    .OrderByDescending(x => x.Total)
    .Take(10)
    .ToList();

延迟执行陷阱

• LINQ 链是惰性的; 二次遍历 = 重复执行
• 多次使用 → 立即物化为 List<T> / T[]
• 不要在 LINQ 链中触发副作用 (IO、日志、状态变更)
• TryGetNonEnumeratedCount(out var n) 判数量不强求枚举

// ❌ 每次遍历都重新查 DB
var q = db.Users.Where(u => u.Active);
foreach (var u in q) Log(u);
foreach (var u in q) Save(u);

// ✅
var users = await db.Users.Where(u => u.Active).ToListAsync(ct);

.NET 10 新操作符

| 操作符 | 取代 | |--------|------| | CountBy(keySelector) | GroupBy(...).Select(g => new { g.Key, Count = g.Count() }) | | AggregateBy(key, seed, agg) | 手写 GroupBy + Aggregate | | Index() | Select((item, i) => (i, item)) | | Chunk(n) | 手写批分 | | DistinctBy(k) / UnionBy / ExceptBy / IntersectBy | 自定义 IEqualityComparer | | MinBy / MaxBy | OrderBy(k).First() |

var hotTags = posts.CountBy(p => p.Tag).OrderByDescending(kv => kv.Value).Take(5);

性能要点

• Any() 优于 Count() > 0
• Count(predicate) 优于 Where(p).Count()
• FirstOrDefault(predicate) 合并谓词
• 已知 List 时 for 略快, 但优先可读
• 不要在链中段 ToList; 只在终点物化
• 大集合 Contains 用 HashSet<T>, 避免 O(n²)
• 热路径用 Span<T> / ReadOnlySpan<T> 取代 LINQ on small arrays
• 大数据 CPU 处理用 PLINQ: .AsParallel().WithDegreeOfParallelism(n)

// 热路径: 单次扫描, 零分配
public int SumPositive(ReadOnlySpan<int> data)
{
    var sum = 0;
    foreach (var x in data) if (x > 0) sum += x;
    return sum;
}

EF Core 查询转换

• 仅服务端可翻译的表达式能下推 SQL; 客户端求值在 EF Core 3+ 默认禁用 (除显式 AsEnumerable 后)
• AsNoTracking() 读取无需跟踪的数据
• N+1: 用 Include / ThenInclude / AsSplitQuery
• 投影仅需字段: Select(u => new UserDto(u.Id, u.Name))
• 大列表用 AsAsyncEnumerable() + 流式消费

var page = await db.Orders.AsNoTracking()
    .Where(o => o.CustomerId == cid)
    .OrderByDescending(o => o.CreatedAt)
    .Skip(skip).Take(pageSize)
    .Select(o => new OrderListDto(o.Id, o.Amount, o.CreatedAt))
    .ToListAsync(ct);

异步 LINQ

EF Core: ToListAsync/FirstOrDefaultAsync/AnyAsync/CountAsync, 全部接受 CancellationToken。 对 IAsyncEnumerable<T> 使用 System.Linq.Async 提供的异步 LINQ 操作。

常见反模式

| 反模式 | 修复 | |--------|------| | list.Count() > 0 | list.Any() 或 list.Count > 0 (ICollection) | | list.OrderBy(k).First() | list.MinBy(k) | | list.Where(p).Count() | list.Count(p) | | list.Select(...).Where(...) | 调换: 先 Where 后 Select | | Distinct() 自定义对象 | 实现 IEquatable<T> 或 DistinctBy(key) | | 链中 ToList().Where(...) | 删除中段 ToList | | 大集合 list.Contains(x) | HashSet<T> |

不可变与函数式

• 优先 immutable: record / ImmutableArray<T>
• LINQ 操作返回新序列; 不要修改源集合
• with 表达式产生记录副本

参考

• LINQ 教程
• .NET 10 LINQ 新增
• EF Core 查询转换
• System.Linq.Async