七、EFCore系列之IQueryable

一、IEnumerable和 IQueryable区别

IEnumerable<T>

• 执行时机：IEnumerable<T> 表示内存中的一个集合，查询是在应用程序内存中执行的。一旦将数据转换为 IEnumerable<T>，所有的操作（如过滤、排序等）都在内存中进行。
• 适用场景：已经从数据库或其他数据源加载了所有数据，并且希望对这些数据进行进一步处理时，可以使用 IEnumerable<T>，或者执行EFCore无法生成SQL语句的操作（某些 LINQ 操作或方法不能被翻译成 SQL 查询，只能在内存中执行）。
• 性能考虑：由于所有数据都被加载到内存中，如果数据量很大，这可能会导致内存消耗过高，尤其是在处理大数据集时。

IQueryable<T>

• 执行时机：IQueryable<T> 代表了一个可以在远程数据源上执行的查询表达式树。它允许你在不立即执行查询的情况下构建查询，并在调用诸如 ToList() 或 FirstOrDefault() 等方法时才真正执行查询。这意味着查询会被翻译成SQL语句并在数据库服务器上执行。
• 适用场景：当需要动态构建查询条件或当你希望利用数据库的强大功能（如索引、排序、分页等）来优化查询性能时，应该使用 IQueryable<T>。
• 性能优势：由于查询是在数据库端执行的，只有符合条件的数据会被传输到应用层，从而大大减少了网络传输的数据量和应用层的内存占用。

二、IQueryable延迟加载

        IQueryable<T> 的核心特性之一是延迟执行。构建一个 IQueryable<T> 查询时，查询并不会立即执行；而是直到实际需要数据时，才会将查询发送到数据库并执行。

延迟执行：使用 LINQ 方法（如 Where, Select, OrderBy 等）来构建查询时，这些方法不会立即执行查询操作。相反，它们会创建一个表达式树（Expression Tree），该表达式树描述了需要执行的操作。

终结方法：终结方法会导致查询的实际执行，并将结果从数据库加载到内存中。常见的终结方法包括：ToList()、ToArray()、FirstOrDefault()、First()、Single()、Count()、Any()、Sum()、Max()、Min()、Average()、foreach 循环（枚举）。

如下代码，没有执行Count()之前是没有SQL语句输出的。

private static void QueryData4(MyDbContext ctx)
{
    Console.WriteLine("查询数据");
    var articles = ctx.Articles.Where(a => a.Comments.Any(c => c.Message.Contains("1")));
    Console.WriteLine("有数据了吗");
    Console.WriteLine($"文章数量：{articles.Count()}");
    Console.WriteLine($"文章内容：{articles.First().Message}");
}

三、IQueryable读取数据原理 

IQueryable是 LINQ 查询的核心接口，它负责将 LINQ 查询表达式转换为底层数据源能够理解的查询语言，也就是转换为SQL（转换过程是通过IQueryProvider实现的）。

在查询执行之前，IQueryable 只是构建了一个查询表达式树，这个树最终会被转换为具体的查询语言（如 SQL）。

一旦 IQueryable 生成的 SQL 语句被传递给数据库，ADO.NET 就会负责与数据库交互。ADO.NET 的核心组件（如 DbCommand、DbConnection 和 DbDataReader）会执行 SQL 语句，并从数据库中读取数据。

IQueryable：

• 负责构建查询表达式树。
• 将 LINQ 查询转换为 SQL 语句（通过 IQueryProvider）。
• 不直接与数据库交互，也不负责数据的读取。

ADO.NET：

• 负责与数据库建立连接、执行 SQL 语句。
• 通过 DbDataReader 或 DataSet 读取数据。
• 管理数据库连接、事务等底层操作。

当你使用 foreach 遍历一个 IQueryable<T> 查询时，数据是逐行加载的，而不是一次性加载到内存中。由于数据是逐行读取的，数据库连接在遍历过程中必须保持打开状态。如果你在这期间停止数据库服务，会导致读取失败并抛出异常。

当你调用 ToList() 方法时，整个查询会被执行，并且所有匹配的数据会被一次性加载到内存中的列表里。一旦数据被加载到内存中，数据库连接就会被释放（除非你手动管理事务或连接）。

四、异步遍历IQueryable

使用ToListAsync()、ToArrayAsync() 

foreach (var article in await ctx.Articles.ToListAsync())
{
    Console.WriteLine($"文章内容：{article.Message}");
}

 使用AsAsyncEnumerable()

await foreach (var article in ctx.Articles.AsAsyncEnumerable())
{
    Console.WriteLine($"文章内容：{article.Message}");
}