LINQ Any()和Single()与SingleOrDefault()的区别以及对null进行检查

Question

在什么情况下，每种解决方案都优于另一种？

示例1：

if (personList.Any(x => x.Name == "Fox Mulder"))
{
  this.Person = personList.Single(x => x.Name == "Fox Mulder");
}

示例2：

var mulder = personList.SingleOrDefault(x => x.Name == "Fox Mulder");

if (mulder != null)
{
  this.Person = mulder;
}

- user1172282

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我“想象”（虽然我没有进行基准测试）SingleOrDefault比Any更高效。当涉及到Linq时，通常有多种方法可以完成同一件事情。我会选择对你来说最有意义的选项。 - Alex Booker

调用 Any 然后 Single 会访问 personList 两次，而使用 SingleOrDefault 只会访问一次。从性能上来看，可能最好调用后者（尽管我没有对此进行测试！） - Ric

Answer 1

Single 和 SingleOrDefault 都会枚举集合中第一个匹配结果之后的元素，以验证准确存在一个符合条件的元素，最终停止于下一个匹配项或集合末尾。第一个例子稍微慢一些，因为 Any 调用将枚举足够多的集合（有可能是全部）来确定是否有任何元素满足条件，最终停止于第一个匹配项或集合末尾。

还有一个关键区别：第一个例子可能会抛出异常， Single 在恰好有一个匹配项时返回匹配元素，并在没有匹配项时抛出异常。而使用 Any 不能验证这一点，它只验证是否至少有一个匹配项。

基于这两个原因（特别是第二个原因），这里首选使用 SingleOrDefault 方法。

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所以这里有三种情况：

情况1：没有任何项符合条件

选项1：.Any 枚举整个集合并返回 false；.Single 不执行。

选项2：.SingleOrDefault 枚举整个集合并返回 null。

两者实质上是等价的。

情况2：只有一项符合条件

选项1：Any 枚举集合中足够多的元素以找到单个匹配项（可以是第一个元素，也可能是整个集合）。接下来，Single 枚举整个集合以找到该项并确认没有其他匹配项。

选项2：SingleOrDefault 枚举整个集合，返回唯一的匹配项。

在这种情况下，选项2 更好（仅需一次迭代，而选项1和2需要 1 到 2 次迭代）。

情况3：有多项元素符合条件

选项1: Any 枚举足够找到第一次匹配。 Single 枚举足够找到第二次匹配，抛出异常。

选项2: SingleOrDefault 枚举足够找到第二次匹配，抛出异常。

两者都会抛出异常，但选项2会更快地到达。

- yoozer8

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Single和SingleOrDefault不会枚举整个集合 - 如果找到第二个元素，则停止枚举就足够了。 - Jacob Krall

根据MSDN的说明，SingleOrDefault()方法在结果元素超过一个时也会抛出异常：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/vstudio/bb342451(v=vs.100).aspx - user1172282

@JacobKrall 谢谢，我没有考虑到那一点。我已经更新了第一段来反映这一点。 - yoozer8

@JacobKrall，使用linq to objects时，当前实现会继续执行。我已经向.Net Core提交了一个拉取请求，以采用您所描述的行为方式，但尚未决定是否该问题的向后兼容性太重要。 - Jon Hanna

@JacobKrall，https://github.com/dotnet/corefx/pull/2350。不过等我有时间的时候，我需要再次合并到主分支，因为我在另一个PR中做了一些其他的性能改进，所以它应该相应地进行更新。https://github.com/dotnet/corefx/issues/2349是相关的问题。 - Jon Hanna

Answer 2

从 is v. as 指南推断：

请参见下面，来自 Casting vs using the 'as' keyword in the CLR：

// Bad code - checks type twice for no reason
if (randomObject is TargetType)
{
    TargetType foo = (TargetType) randomObject;
    // Do something with foo
}

通过使用Any和Single，您也会检查两次列表。同样的逻辑似乎也适用：这不仅检查两次，而且可能检查不同的东西，即在多线程应用程序中，列表在检查和分配之间可能是不同的。在极端情况下，使用Any找到的项目在调用Single时可能已经不存在。

基于这种逻辑，除非有证据证明否则，我会在所有情况下更喜欢第二个示例。

- jacoblambert

Answer 3

选项3：

this.Person = personList.FirstOrDefault(x => x.Name == "Fox Mulder");

如果使用Entity Framework并且名称是主键，则：

this.person = db.personList.Find("Fox Mulder");

如果this.Person为空或者找不到人，这两个都可以工作，你期望this.Person被覆盖为null。FirstOrDefault是最快的，因为它会在第一个匹配的记录处停止而不是遍历整个集合，但如果找到多个，则不会抛出异常。在这种情况下，实体框架解决方案甚至更好，因为Find将使用EF缓存，可能根本不需要访问数据源。

- Robert McKee