接上篇《先說IEnumerable，我們每天用的foreach你真的懂它嗎？》
最近園子裡定制自己的orm那是一個風生水起，感覺不整個自己的orm都不好意思繼續混博客園了（開個玩笑）。那麼在此之前我們有必要仔細了解下 IQueryable<T> ，於是就有了此文。
什麼是樹？這個問題好像有點白癡。樹不就是樹嘛。看圖：
我們從最下面的主干開始往上看，主枝-分支-分支....可以說是無限分支下去。我們倒過來看就是這樣：
平時我們用得最多的樹結構數據就是XML了，節點下面可以無限添加子節點。我們想想平時還用過什麼樹結構數據，比如：菜單無限分級、評論區的樓層。
這和我們今天講的有毛關系啊。... 我們今天主要就是來分析表達式樹的。、
lambda表達式和表達式樹的區別：
Lambda表達式：
Func<Student, bool> func = t => t.Name == "農碼一生";
表達式樹：
Expression<Func<Student, bool>> expression = t => t.Name == "農碼一生";
咋一看，沒啥區別啊。表達式只是用Expression包了一下而已。那你錯了，這只是Microsoft給我們展示的障眼法，我們看編譯後的C#代碼：
第一個lambda表達式編譯成了匿名函數，第二個表達式樹編譯成一了一堆我們不認識的東西，遠比我們原來寫的lambda復雜得多。
結論：
我們來看看表達式樹到底有什麼神奇的地方：
有沒有看出點感覺來？Body裡面有Right、Left，Right裡面又有Right、Left，它們的類型都是繼承自 Expression 。這種節點下面有節點，可以無限附加下去的數據結構我們稱為樹結構數據。也就是我們的表達式樹。
補：上面的 Student 實體類：
上面我們看到了所謂的表達式樹，其他也沒有想象的那麼復雜嘛。不就是一個樹結構數據嘛。如果我們要實現自己的orm，免不了要解析表達式樹。一般說到解析樹結構數據都會用到遞歸算法。下面我們開始解析表達式樹。
先定義解析方法：
//表達式解析
public static class AnalysisExpression
{
public static void VisitExpression(Expression expression)
{
switch (expression.NodeType)
{
case ExpressionType.Call://執行方法
MethodCallExpression method = expression as MethodCallExpression;
Console.WriteLine("方法名:" + method.Method.Name);
for (int i = 0; i < method.Arguments.Count; i++)
VisitExpression(method.Arguments[i]);
break;
case ExpressionType.Lambda://lambda表達式
LambdaExpression lambda = expression as LambdaExpression;
VisitExpression(lambda.Body);
break;
case ExpressionType.Equal://相等比較
case ExpressionType.AndAlso://and條件運算
BinaryExpression binary = expression as BinaryExpression;
Console.WriteLine("運算符:" + expression.NodeType.ToString());
VisitExpression(binary.Left);
VisitExpression(binary.Right);
break;
case ExpressionType.Constant://常量值
ConstantExpression constant = expression as ConstantExpression;
Console.WriteLine("常量值:" + constant.Value.ToString());
break;
case ExpressionType.MemberAccess:
MemberExpression Member = expression as MemberExpression;
Console.WriteLine("字段名稱:{0}，類型:{1}", Member.Member.Name, Member.Type.ToString());
break;
default:
Console.Write("UnKnow");
break;
}
}
}
調用解析方法：
Expression<Func<Student, bool>> expression = t => t.Name == "農碼一生" && t.Sex == "男"; AnalysisExpression.VisitExpression(expression);
我們來看看執行過程：
IQueryable<T> 接口來編碼吧。
接著我們自定義個類 MyQueryable<T> 繼承接口 IQueryable<T> ：
public class MyQueryable<T> : IQueryable<T>
{
public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
throw new NotImplementedException();
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
throw new NotImplementedException();
}
public Type ElementType
{
get { throw new NotImplementedException(); }
}
public Expression Expression
{
get { throw new NotImplementedException(); }
}
public IQueryProvider Provider
{
get { throw new NotImplementedException(); }
}
}
我們看到其中有個接口屬性 IQueryProvider ，這個接口的作用大著呢，主要作用是在執行查詢操作符的時候重新創建 IQueryable<T> 並且最後遍歷的時候執行sql遠程取值。我們還看見了 Expression 屬性。
現在我們明白了 IQueryable<T> 和 Expression （表達式樹）的關系了吧：
下面我們也自定義現實了 IQueryProvider 接口的類 MyQueryProvider ：
public class MyQueryProvider : IQueryProvider
{
public IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression)
{
throw new NotImplementedException();
}
public IQueryable CreateQuery(Expression expression)
{
throw new NotImplementedException();
}
public TResult Execute<TResult>(Expression expression)
{
throw new NotImplementedException();
}
public object Execute(Expression expression)
{
throw new NotImplementedException();
}
}
上面全是自動生成的偽代碼，下面我們來填充具體的實現：
執行代碼：
var aa = new MyQueryable<Student>(); var bb = aa.Where(t => t.Name == "農碼一生"); var cc = bb.Where(t => t.Sex == "男"); var dd = cc.AsEnumerable(); var ee = cc.ToList();
接著我們看看執行過程：
Where 查詢操作符的時候 IQueryProvider 會為我們創建一個新的 IQueryable<T>
我們看到真正應該辦實事的 Execute 我們卻讓他返回默認值了。
現在估計有人不爽了，你到是具體實現下 Execute 。好吧！（其實通過上面說的解析表達式樹，你可以自己在這裡做想做的任何事了。）
首先為了簡單起見，我們用一個集合做為數據源：
//構造Student數組
public static List<Student> StudentArrary = new List<Student>()
{
new Student(){Name="農碼一生", Age=26, Sex="男", Address="長沙"},
new Student(){Name="小明", Age=23, Sex="男", Address="岳陽"},
new Student(){Name="嗨-妹子", Age=25, Sex="女", Address="四川"}
};
然後，重新寫一個VisitExpression2方法：（和之前的區別： 現在目的是取表達式樹中的表達式，而不是重新組裝成sql或別的）
public static void VisitExpression2(Expression expression, ref List<LambdaExpression> lambdaOut)
{
if (lambdaOut == null)
lambdaOut = new List<LambdaExpression>();
switch (expression.NodeType)
{
case ExpressionType.Call://執行方法
MethodCallExpression method = expression as MethodCallExpression;
Console.WriteLine("方法名:" + method.Method.Name);
for (int i = 0; i < method.Arguments.Count; i++)
VisitExpression2(method.Arguments[i], ref lambdaOut);
break;
case ExpressionType.Lambda://lambda表達式
LambdaExpression lambda = expression as LambdaExpression;
lambdaOut.Add(lambda);
VisitExpression2(lambda.Body, ref lambdaOut);
break;
case ExpressionType.Equal://相等比較
case ExpressionType.AndAlso://and條件運算
BinaryExpression binary = expression as BinaryExpression;
Console.WriteLine("運算符:" + expression.NodeType.ToString());
VisitExpression2(binary.Left, ref lambdaOut);
VisitExpression2(binary.Right, ref lambdaOut);
break;
case ExpressionType.Constant://常量值
ConstantExpression constant = expression as ConstantExpression;
Console.WriteLine("常量值:" + constant.Value.ToString());
break;
case ExpressionType.MemberAccess:
MemberExpression Member = expression as MemberExpression;
Console.WriteLine("字段名稱:{0}，類型:{1}", Member.Member.Name, Member.Type.ToString());
break;
case ExpressionType.Quote:
UnaryExpression Unary = expression as UnaryExpression;
VisitExpression2(Unary.Operand, ref lambdaOut);
break;
default:
Console.Write("UnKnow");
break;
}
}
然後重新實現方法 Execute ：
public TResult Execute<TResult>(Expression expression)
{
List<LambdaExpression> lambda = null;
AnalysisExpression.VisitExpression2(expression, ref lambda);//解析取得表達式數中的表達式
IEnumerable<Student> enumerable = null;
for (int i = 0; i < lambda.Count; i++)
{
//把LambdaExpression轉成Expression<Func<Student, bool>>類型
//通過方法Compile()轉成委托方法
Func<Student, bool> func = (lambda[i] as Expression<Func<Student, bool>>).Compile();
if (enumerable == null)
enumerable = Program.StudentArrary.Where(func);//取得IEnumerable
else
enumerable = enumerable.Where(func);
}
dynamic obj = enumerable.ToList();//（注意：這個方法的整個處理過程，你可以換成解析sql執行數據庫查詢，或者生成url然後請求獲取數據。）
return (TResult)obj;
}
執行過程：
IQueryable 延遲加載的理解：
小知識：
表達式樹轉成Lambda表達式：
Expression<Func<Student, bool>> expression = t => t.Name == "農碼一生"; Func<Student, bool> func = expression.Compile();
表達式樹的分析就告一段落了，其中還有很多細節或重要的沒有分析到。下次有新的心得再來總結。
感覺表達式樹就是先把表達式打散存在樹結構裡（一般打散的過程是編譯器完成），然後可以根據不同的數據源或接口重新組裝成自己想要的任何形式，這也讓我們實現自己的orm成為了可能。
今天主要是對表達式樹的解析、和實現自己的IQueryable<T>、IQueryProvider做了一個記錄和總結，其中不定有錯誤的結論或說法，輕點拍！
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