Linq之Expression初見

2019-11-17 02:37:58

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Linq之ExPRession初見

寫在前面

上篇文章介紹了擴展方法，這篇文章開始將陸續介紹在linq中使用最多的表達式樹的相關概念，以概念及例子一一列出如何在代碼中使用Expression。

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Expression

還是老樣子，首先看MSDN中對表達式樹的描述

表達式樹以樹形數據結構表示代碼，其中每一個節點都是一種表達式，比如方法調用和 x < y 這樣的二元運算等。
你可以對表達式樹中的代碼進行編輯和運算。這樣能夠動態修改可執行代碼、在不同數據庫中執行 LINQ 查詢以及創建動態查詢。
表達式樹又稱為“表達式目錄樹”,以數據形式表示語言級代碼，它是一種抽象語法樹或者說是一種數據結構。

通過上面的描述，你會發現表達式樹的作用：動態修改可執行代碼、在不同數據庫中執行Linq查詢及創建動態查詢。那它是如何做到的呢？那下面就開始咱們的表達式樹之旅吧。

表達式樹創建方式

表達式樹創建方式分為兩種：以lambda表達式的方式創建，通過API靜態方法創建。

若 lambda 表達式被分配給 Expression<TDelegate> 類型的變量，則編譯器可以發射代碼以創建表示該 lambda 表達式的表達式樹。

看一個例子：

1   static void Main(string[] args)2         {3             System.Linq.Expressions.Expression<Func<int, bool>> lambda = num => num >= 5;4         }

上面的代碼意思就以表達式目錄樹的形式將強類型的lambda表達式num=>num>=5標識為數據結構。

通過 API 創建表達式樹需要使用 Expression 類。

該類包含創建特定類型表達式樹節點的靜態工廠方法，比如表示參數變量的 ParameterExpression，或者是表示方法調用的 MethodCallExpression。 System.Linq.Expressions 名稱空間還解釋了 ParameterExpression、MethodCallExpression和另一種具體表達式類型。這些類型來源于抽象類型 Expression。

那么我使用API的方式創建上面例子中的表達式樹：

說的很高大上，其實就是類Expression的一系列靜態方法。

首先引入命名空間

using System.Linq.Expressions;

 1         static void Main(string[] args) 2         { 3             //創建lambda表達式 num=>num>=5 4             //第一步創建輸入參數,參數名為num，類型為int類型 5             ParameterExpression numParameter = Expression.Parameter(typeof(int), "num"); 6             //第二步創建常量表達式5，類型int 7             ConstantExpression constant = Expression.Constant(5, typeof(int)); 8             //第三步創建比較運算符>=,大于等于,并將輸入參數表達式和常量表達式輸入 9             //表示包含二元運算符的表達式。BinaryExpression繼承自Expression10             BinaryExpression greaterThanOrEqual = Expression.GreaterThanOrEqual(numParameter, constant);11             //第四步構建lambda表達式樹12             //Expression.Lambda<Func<int, bool>>:通過先構造一個委托類型來創建一個 LambdaExpression13             Expression<Func<int, bool>> lambda = Expression.Lambda<Func<int, bool>>(greaterThanOrEqual, numParameter);14         }

通過上面的代碼你會發現這種方式在創建的時候，lambda表達式的左右及二元運算符都要分別的創建，然后在通過Expression.Lambda方法構建lambda表達式。

一個例子

在 .NET Framework 4 中，API 表達式樹還支持賦值表達式和控制流表達式，比如循環、條件塊和 try-catch 塊等。

看一個例子，通過API表達式樹創建一個利用循環求1到n的和的表達式樹。

如果能這樣寫該有多好啊

1             Expression<Func<int, int>> lambda = n =>2             {3                 int result = 0;4                 for (int j = n; j >= 0; j--)5                 {6                     result += j;7                 }8                 return result;9             };

可惜

通過API創建表達式樹，可以創建更為復雜的表達式樹，這里先嘗嘗鮮

 1     class Program 2     { 3         static void Main(string[] args) 4         { 5             //變量表達式 6             ParameterExpression i = Expression.Variable(typeof(int), "i"); 7             //變量表達式 8             ParameterExpression sum = Expression.Variable(typeof(int), "sum"); 9             //跳出循環標志10             LabelTarget label = Expression.Label(typeof(int));11             //塊表達式12             BlockExpression block =13                 Expression.Block(14                 //添加局部變量15                     new[] { sum },16                 //為sum賦初值 sum=117                 //Assign表示賦值運算符18                     Expression.Assign(sum, Expression.Constant(1, typeof(int))),19                 //loop循環20                     Expression.Loop(21                 //如果為true 然后求和，否則跳出循環22                         Expression.IfThenElse(23                 //如果i>=024                         Expression.GreaterThanOrEqual(i, Expression.Constant(0, typeof(int))),25                 //sum=sum+i;i++;26                                   Expression.AddAssign(sum, Expression.PostDecrementAssign(i)),27                 //跳出循環28                             Expression.Break(label, sum)29                         ), label30                      )  // Loop ends31                  );32             int resutl = Expression.Lambda<Func<int, int>>(block, i).Compile()(100);33             Console.WriteLine(resutl);34             Console.Read();35         }36     }

輸出結果