為什么OrderBy返回IOrderedEnumerable <T> 比排序快得多？

Question

這是這個出色的問題C＃Sort和OrderBy比較的后續。 我將使用相同的示例：

List<Person> persons = new List<Person>();
persons.Add(new Person("P005", "Janson"));
persons.Add(new Person("P002", "Aravind"));
persons.Add(new Person("P007", "Kazhal"));

爭用的方法是：

persons.Sort((p1, p2) => string.Compare(p1.Name, p2.Name, true));
//and
persons.OrderBy(n => n.Name);

首先，我要說的是，我了解沒有任何明顯的性能差異可擔心。 但是我很想知道為什么OrderBy的性能要比Sort好得多。 我使用@phoog在原始問題中發布的答案。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    IEnumerable<Person> people;

    BenchMark(persons => persons.Sort((p1, p2) => string.Compare(p1.Name, p2.Name, true)));

    BenchMark(persons => people = persons.OrderBy(n => n.Name));
}

private static Random randomSeed = new Random();
public static string RandomString(int size, bool lowerCase)
{
    var sb = new StringBuilder(size);
    int start = (lowerCase) ? 97 : 65;
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        sb.Append((char)(26 * randomSeed.NextDouble() + start));
    }
    return sb.ToString();
}

private static void BenchMark(Action<List<Person>> action)
{
    List<Person> persons = new List<Person>();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        persons.Add(new Person("P" + i.ToString(), RandomString(5, true)));
    }
    List<Person> unsortedPersons = new List<Person>(persons);

    Stopwatch watch = new Stopwatch();
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        watch.Start();

        action(persons);

        watch.Stop();
        persons.Clear();
        persons.AddRange(unsortedPersons);
    }

    MessageBox.Show(watch.Elapsed.TotalMilliseconds.ToString());
}

結果：

Sort() => 3500 ~ 5000 ms
OrderBy() => 0.2 ~ 1.5 ms

盡管即使我最初測試的列表較小，差異仍然很大，但隨着收藏數量的增加，它變得越來越耀眼。 可能是我缺少了解.NET集合的關鍵因素，但是我的想法是，由於Sort作用於現有的List<T> ，因此與OrderBy相比，它在處理上的開銷（如果有的話）應該更少List<T>在本例persons ），但要返回另一個集合IOrderedEnumerable<T> 但是OrderBy性能仍然要好得多。 與IEnumerable<T>類型相比， List<T>可能具有一定的開銷，但是無論如何， Sort都將對現有列表起作用！ 此外，我不覺得看到Linq方法比現有的.NET方法運行得更快而感到高興。

原始問題中的所有答案都將“ Sort與“ OrderBy.ToList進行比較，我認為這會產生一些開銷，因此其性能大致相同。

實施上可能有什么區別？

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編輯：好的，我學到了一些新東西。 這是我確認有關延遲執行的方式。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    BenchMark(persons =>
    {
        persons.Sort((p1, p2) => string.Compare(p1.Name, p2.Name, true));
        foreach (var item in persons)
        {
            break;
        }
    });

    BenchMark(persons =>
    {
        IEnumerable<Person> people = persons.OrderBy(n => n.Name);
        foreach (var item in people)
        {
            break;
        }
    });
}

Sort在OrderBy運行，而OrderBy在5000ms以上運行。 所以確實我的結論是錯誤的。 一旦我開始枚舉集合，他們兩個人的表現就相等。 我更喜歡OrderBy的語法：)

編輯2：我剛剛發現這是該復制品的完全相同。 但這是一個關於延遲執行的更有趣的問題，盡管不是完全有關順序的。

Answer 1

在這種情況下， OrderBy快得多，因為您實際上沒有執行它。

在您枚舉結果之前，查詢將被推遲 ，因此它從未真正進行過排序。 在實際枚舉結果之前， IOrderedEnumerable<T>不會處理輸入，也不執行任何形式的排序。

嘗試將基准更改為：

 BenchMark(persons => people = persons.OrderBy(n => n.Name).Count());

Count()調用將強制排序實際發生（因為它需要枚舉IOrderedEnumerable<T>來生成一個計數），這應該使您的時間顯着平衡。

大多數LINQ擴展方法都是以這種方式工作的-在您枚舉它們之前（通過Count() ，調用ToList()或僅在常規的foreach循環中使用它們等），它們的影響可以忽略不計，因為它們實際上沒有做任何事情除了構建可枚舉對象外，直接進行其他操作。 其他基准與OrderBy(...).ToList()相比的原因是，添加ToList()強制OrderBy完全執行並實際對結果進行排序。

Answer 2

與大多數LINQ方法一樣， OrderBy()使用延遲執行。

在枚舉其結果之前，它實際上不會做任何事情。

要正確衡量其性能，可以調用.OrderBy(...).Count() 。

Answer 3

OrderBy()不會創建排序列表。

它創建一個IEnumerable對象，當您枚舉該對象時，將生成一個排序列表。 枚舉列表之前，不會進行實際排序。