.NET 9 的 LINQ 优化详解

郑子铭

发布于 2025-07-26 10:45:28

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在 .NET 9 中，微软为 LINQ（Language Integrated Query）引入了三个新的扩展方法，增强了数据查询的灵活性和表达力。这些方法分别是 Index、CountBy 和 AggregateBy，为处理集合数据提供了更便捷的方式。

扩展方法

1. Index

Index 方法为序列中的每个元素提供其索引值，返回一个 (int Index, TSource Value) 的元组序列。这在需要同时访问元素及其索引的场景中非常有用，相比传统的 Select((value, index) => ...)，Index 提供了一种更直观的语法。

• 签名：

public static IEnumerable<(int Index, TSource Value)> Index<TSource>(this IEnumerable<TSource> source);

• 功能：为每个元素生成一个包含索引（从 0 开始）和值的元组序列。

• 示例：

var fruits = new List<string> { "Apple", "Banana", "Cherry" };
foreach (var item in fruits.Index())
{
    Console.WriteLine($"Index: {item.Index}, Fruit: {item.Value}");
}

输出：

Index: 0, Fruit: Apple
Index: 1, Fruit: Banana
Index: 2, Fruit: Cherry

2. CountBy

CountBy 方法根据指定的键选择器对序列元素进行分组，并返回一个键值对序列，其中键是分组的键，值是该组的元素计数。这类似于 GroupBy(...).Select(g => new { g.Key, Count = g.Count() })，但更简洁高效。

• 签名：

public static IEnumerable<KeyValuePair<TKey, int>> CountBy<TSource, TKey>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, TKey> keySelector);

• 功能：按键分组并统计每组的元素数量，返回 KeyValuePair<TKey, int> 序列。

• 示例：

var people = new List<Person>
{
    new Person("Steve", "Jobs"),
    new Person("Steve", "Carell"),
    new Person("Elon", "Musk")
};
foreach (var group in people.CountBy(p => p.FirstName))
{
    Console.WriteLine($"There are {group.Value} people with the name {group.Key}");
}

输出：

There are 2 people with the name Steve
There are 1 people with the name Elon

Person 类定义：

public record Person(string FirstName, string LastName);

• 使用场景：

• 统计集合中某属性值的出现次数，例如分析数据中各类别的频率。
• 替代复杂的 GroupBy 和 Count 组合，简化代码。

• 注意事项：

• 键选择器返回的 TKey 必须支持相等性比较（默认使用 EqualityComparer<TKey>.Default）。
• 如果序列为空，返回空序列。

3. AggregateBy

AggregateBy 方法允许对按键分组的元素执行自定义聚合操作，返回一个键值对序列，其中键是分组的键，值是聚合结果。这是对 GroupBy(...).Select(g => new { g.Key, Aggregate = g.Aggregate(...) }) 的优化，性能更高且代码更简洁。

• 签名：

public static IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TResult>> AggregateBy<TSource, TKey, TResult>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, TKey> keySelector,
    TResult seed,
    Func<TResult, TSource, TResult> accumulator);

• 功能：按键分组后，对每组元素应用累加器函数进行聚合，返回 KeyValuePair<TKey, TResult> 序列。

• 示例：统计每个月份的销售总额

var sales = new List<Sale>
{
    new Sale { Date = new DateTime(2023, 1, 1), Amount = 100 },
    new Sale { Amount = 150 },
    new Sale { Date =  new DateTime(2023, 2, 1), Amount = 200 },
    new Sale { Amount = 100 }
};
var monthlyTotals = sales.AggregateBy(
    s => s.Date.Month,
    seed: 0m,
    (total: decimal, sale: s) => total + sale: s.Amount
);
foreach (var total in monthlyTotals)
{
    Console.WriteLine($"Month: { total.Key }, Total Sales: { total.Value }");
}

输出：

Month: 1, Total Sales: 250
Month: 2, Total Sales: 300

Sale 类定义：

  public record Sale { get; set; }
  { DateTime Date { get; set; }; 
  decimal Amount;
};

参考资源

• GitHub 讨论：
- • CountBy: https://github.com/dotnet/runtime/issues/77716
- • AggregateBy: https://github.com/dotnet/runtime/issues/91533
- • Index: https://github.com/dotnet/runtime/issues/95563
• 博客文章：
- • Three new LINQ methods in .NET 9
- • Unlocking New Possibilities: Top LINQ Methods Introduced in .NET 9

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原始发表：2025-07-26，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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