在 .NET 开发中，LINQ（Language Integrated Query）为数据查询提供了简洁且强大的语法。然而，传统的 LINQ 在处理大量数据时可能会引发性能瓶颈，主要由于频繁的内存分配和对象创建。为解决这一问题，Cysharp 团队开发了 ZLinq，一个旨在替代传统 LINQ 的高性能开源库。
ZLinq GitHub地址：https://github.com/Cysharp/ZLinq
ZLinq 简介
ZLinq 是由 Cysharp 团队开发的开源项目，目标是为所有 .NET 平台和 Unity 提供零分配的 LINQ 实现。它通过利用 Span 和 SIMD 技术，优化了 LINQ 的性能，同时提供了对树形结构（如文件系统、JSON、游戏对象等）的查询支持。
ZLinq 的核心特性
零分配 LINQ： ZLinq 通过结构体（struct）的方式实现可枚举集合，避免了传统 LINQ 中由于频繁创建对象而导致的内存分配问题，从而提升了性能。
对 Span 的支持： ZLinq 充分利用了 .NET 中的 Span 特性，支持对 Span 类型进行高效的 LINQ 查询操作，适用于需要处理连续内存块的数据场景。
LINQ to SIMD： ZLinq 自动应用 SIMD（单指令多数据）优化，以提升性能。用户可以通过自定义方式进一步优化 SIMD 的使用，以满足特定需求。
LINQ to Tree： ZLinq 扩展了 LINQ 的概念，使其能够应用于树形结构的查询。它提供了类似 LINQ to XML 的轴操作（如 Ancestors、Children、Descendants、BeforeSelf 和 AfterSelf），可以对文件系统、JSON、Unity 的 GameObject 等树形结构进行查询。
ZLinq 的使用方法
要在项目中使用 ZLinq，首先需要安装相应的 NuGet 包。然后，通过调用 AsValueEnumerable() 方法，将现有的 LINQ 查询转换为 ZLinq，从而实现零分配的高性能查询。
使用 ZLinq 查询数组
using ZLinq;
var source = Enumerable.Range(1, 1000);
var result = source
.AsValueEnumerable() // 启用 ZLinq
.Where(x => x % 2 == 0)
.Select(x => x * 3);
在上述代码中，AsValueEnumerable() 方法将 source 转换为 ZLinq 的可枚举类型，随后应用 Where 和 Select 操作，实现了对偶数的筛选和乘以 3 的映射。
使用 ZLinq 查询列表
对于列表类型的数据，ZLinq 的使用方式类似：
using ZLinq;
using System.Collections.Generic;
List<string> words = new List<string> { "apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry" };
var result = words
.AsValueEnumerable() // 启用 ZLinq
.Where(word => word.Length > 5)
.OrderBy(word => word)
.ToList();
在此示例中，AsValueEnumerable() 将列表转换为 ZLinq 的可枚举类型，Where 筛选长度大于 5 的单词，OrderBy 对结果进行排序，ToList 将结果转换回列表。
使用 ZLinq 查询字典
对于字典类型的数据，ZLinq 同样提供了高效的查询能力：
using ZLinq;
using System.Collections.Generic;
Dictionary<int, string> numberWords = new Dictionary<int, string>
{
{ 1, "one" },
{ 2, "two" },
{ 3, "three" },
{ 4, "four" },
{ 5, "five" }
};
var result = numberWords
.AsValueEnumerable() // 启用 ZLinq
.Where(kv => kv.Key % 2 != 0)
.Select(kv => $"{kv.Key}: {kv.Value}")
.ToArray();
在这个示例中，AsValueEnumerable() 将字典转换为 ZLinq 的可枚举类型，Where 筛选键为奇数的元素，Select 格式化输出，ToArray 将结果转换为数组。
使用 ZLinq 查询字符串
ZLinq 还支持对字符串的查询操作，例如提取字符串中的数字：
using ZLinq;
string input = "abc123def456ghi789";
var result = input
.AsValueEnumerable() // 启用 ZLinq
.Where(c => char.IsDigit(c))
.Select(c => int.Parse(c.ToString()))
.ToArray();
在此示例中，AsValueEnumerable() 将字符串转换为 ZLinq 的可枚举类型，Where 筛选出数字字符，Select 将字符转换为整数，ToArray 将结果转换为数组。
使用 ZLinq 查询树形结构
ZLinq 提供了对树形结构（如文件系统、JSON、游戏对象等）的查询支持。例如，查询文件系统中的所有文件：
using ZLinq;
using System.IO;
string rootDirectory = @"C:\Your\Directory\Path";
var result = new DirectoryInfo(rootDirectory)
.AsValueEnumerable() // 启用 ZLinq
.Descendants(file => file.GetFiles())
.Select(file => file.FullName)
.ToArray();
在这个示例中，AsValueEnumerable() 将目录信息转换为 ZLinq 的可枚举类型，Descendants 获取所有文件，Select 提取文件的完整路径，ToArray 将结果转换为数组。
通过上述示例，可以看到 ZLinq 在处理不同类型的数据时，都能提供简洁且高效的查询方式，帮助开发者编写性能优异且易于维护的代码。
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