前言

      相信大家對(duì)Entity Framework一定不陌生，我相信其中Linq To Sql是其最大的亮點(diǎn)之一，但是我們一直使用到現(xiàn)在卻不曾明白內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的，今天我們就簡(jiǎn)單的介紹IQueryable和IQueryProvider。

 IQueryable接口

      我們先聊聊這個(gè)接口，因?yàn)槲覀冊(cè)谑褂肊F中經(jīng)?？吹絣inq to sql語句的返回類型是IQueryable，我們可以看下這個(gè)接口的結(jié)構(gòu)：

      或許會(huì)有人很奇怪，當(dāng)我們?cè)陂_發(fā)過程中使用這個(gè)接口的時(shí)候，提供的方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這么點(diǎn)，因?yàn)槲④浱峁┝藦?qiáng)大的Queryable類，當(dāng)然大家不要以為這個(gè)類是實(shí)現(xiàn)IQueryable然后實(shí)現(xiàn)了很多方法，如果是那樣那些第三方庫怎么自定義呢？所以Queryable只是一個(gè)靜態(tài)類，對(duì)IQueryable接口進(jìn)行了擴(kuò)展，下面是筆者在.Net Reflector截圖中一部分：

       如果讀者細(xì)心一點(diǎn)會(huì)發(fā)現(xiàn)linq to sql并不會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的查詢，只有當(dāng)我們真正開始使用的時(shí)候才從數(shù)據(jù)庫中開始查詢數(shù)據(jù)。

IQueryProvider接口

      如果我們調(diào)試的EF的話，會(huì)看到生成的T-SQL語句。T-SQL就是根據(jù)表達(dá)式樹分析從而得出的，而核心就是IQueryProvider接口，下面就是該接口的結(jié)構(gòu)：

      其中CreateQuery就是負(fù)責(zé)解析表達(dá)式樹的，當(dāng)然還要將處理后的結(jié)果返回，以便接著分析下面的語句，當(dāng)然這中間只是分析，你完全可以根據(jù)表達(dá)式樹得出你自己需要的查詢語句，比如SQL或者其他什么，只有在真正使用數(shù)據(jù)的時(shí)候才會(huì)調(diào)用Execute方法，這個(gè)時(shí)候就可以根據(jù)我們自己分析的語句開始進(jìn)行實(shí)際的查詢了。

 實(shí)例分析

QueryProvider類

      光說不練我們永遠(yuǎn)不能明白其中的原理，所以下面我們就簡(jiǎn)單的舉一個(gè)例子來展示下。首先我們先實(shí)現(xiàn)IQueryProvider接口，其中會(huì)用到一個(gè)Query類，這個(gè)類會(huì)在后面進(jìn)行介紹，首先我們新建一個(gè)QueryProvider類實(shí)現(xiàn)IQueryProvider接口，首先我們看下CreateQuery<S>方法：

       這里的expression就是傳遞給我們，并且需要我們處理的表達(dá)式樹，最后還要返回實(shí)現(xiàn)IQueryable<S>接口的示例，以便LINQ在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下面的查詢，這里我們僅僅只是創(chuàng)建了一個(gè)Query的實(shí)例，同時(shí)將expression傳遞給它，因?yàn)榇颂巸H僅只是一個(gè)DEMO，所以我們沒有去真正解析表達(dá)式樹（這其中要做的工作很多）。接著還有CreateQuery方法：

 我們可以看到下面這句話：

實(shí)際的含義就是創(chuàng)建Query<>的實(shí)例，并且泛型參數(shù)是elementType，參數(shù)是this和expression。

 最后就是Execute方法了，傳遞一個(gè)Expression參數(shù)，并獲取最后的結(jié)果，筆者在這里直接是寫死的值：

 Query類

      僅僅只有QueryProvider還沒用，我們還需要一個(gè)能夠保存表達(dá)式樹狀態(tài)的類，當(dāng)然也包括了我們解析表達(dá)式后的結(jié)果也可以保存在其中，這樣我們?cè)贗QueryProvider的Execute方法中就可以根據(jù)我們解析的結(jié)果執(zhí)行執(zhí)行并返回結(jié)果了。

       這里我們可以看到Query的Expression值在創(chuàng)建這個(gè)實(shí)例時(shí)，如果沒有傳遞Expression參數(shù)時(shí)該值就是：

       但是在后面的過程中Query中的Expression將是QueryProvider中的expression值。

       到此我們其實(shí)就完成了一個(gè)簡(jiǎn)單的示例了，我們就可以開始測(cè)試我們的成果了，筆者在利用如下的代碼來測(cè)試：

      OK，我們開始看看是如何分析這句LINQ語句的。

       首先我們看下在一開始執(zhí)行時(shí)Query中Expression的返回值（如下圖）：

      在獲取到這個(gè)表達(dá)式后，就開始執(zhí)行Linq，首先執(zhí)行的是where item == 123。

 分析Where item == 123

     接著我們F5，就可以看到在QueryProvider中的CreateQuery<S>命中了，并且Expression參數(shù)如下圖所示：

      我們看到里面的字符串是 Where(item => (item == 123))，通過這句話我們就可以明白其實(shí)LINQ中的where實(shí)質(zhì)上就是利用Where方法，并傳遞給它對(duì)應(yīng)的lambda表達(dá)式。分析完了where部分，下面就是FirstOrDefault部分了。

 分析FirstOrDefault

      當(dāng)執(zhí)行到FirstOrDefault的時(shí)候我們可以查看t的值，會(huì)發(fā)現(xiàn)t實(shí)際上就是QueryProvider中CreateQuery<S>的返回值。

      接著我們開始執(zhí)行下面FirstOrDefault方法，發(fā)現(xiàn)會(huì)再一次的去獲取Expression的值，而此時(shí)Expression的值就是上面CreateQuery<T>傳遞給我們的參數(shù)expression。

      然后在將這個(gè)表達(dá)式樹和由表達(dá)式樹表示FirstOrDefault方法調(diào)用的值拼接起來，并調(diào)用QueryProvider中的Execute<S>方法，我們可以看到這個(gè)時(shí)候傳遞給我們的參數(shù)expression的值。

       至此一個(gè)簡(jiǎn)單的流程就結(jié)束了，最后就是返回筆者寫死的123這個(gè)值了。

       通過上面這個(gè)例子我們基本了解了其工作的流程，下面我們將一步一步的分析我們這個(gè)where item == 123，當(dāng)然我們將會(huì)用到遞歸，所以請(qǐng)大家整理好自己的思路，一步一步的看如何從一個(gè)表達(dá)式樹中分析這條語句。

 分析表達(dá)式樹實(shí)戰(zhàn)

      首先我們一個(gè)分析表達(dá)式樹的方法，這個(gè)方法我們暫且放在QueryProvider中：

并在CreateQuery<S>中調(diào)用這個(gè)方法

      然后我們可以開始運(yùn)行測(cè)試了，為了能夠讓讀者明白當(dāng)前處理的表達(dá)式樹，所以在下面的截圖中將會(huì)包含AnalysisExpression中參數(shù)exp的值，這樣可以便于讀者區(qū)分當(dāng)前處理的表達(dá)式樹。

 PS：Expression類型中的NodeType是非常重要的，因?yàn)閭鬟f給我們的都是父類Expression類型，而我們需要根據(jù)NodeType的轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的子類，這樣我們才能夠獲取到更詳細(xì)的信息。

 ExpressionType.Call

      我們根據(jù)一開始的exp的NodeType進(jìn)入到這個(gè)分支，因?yàn)閣here實(shí)質(zhì)上就是ss調(diào)用where方法，所以我們通過將exp轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的MethodCallExpression類型，這樣我們就可以看到調(diào)用的方法名稱了。

      當(dāng)然調(diào)用一個(gè)方法必須要有參數(shù)，所以下面還需要循環(huán)Arguments去分析具體的參數(shù)，其中也包括調(diào)用這個(gè)方法的對(duì)象，自然我們首先是分析調(diào)用這個(gè)方法的對(duì)象，這里我們進(jìn)行了第一次的遞歸調(diào)用，跳到了ExpressionType.Constant。

 ExpressionType.Constant

      NodeType為這個(gè)類型，我們就可以通過ConstantExpression類型來獲取對(duì)應(yīng)的參數(shù)，通過Value我們可以可以獲取到調(diào)用where方法的對(duì)象，當(dāng)然到這里就不會(huì)繼續(xù)往下分析了。

    所以我們繼續(xù)跳到之前的for循環(huán)，開始分析第二個(gè)參數(shù)，就是 item => item == 123這個(gè)部分了。

 ExpressionType.Quote

      如果接觸過lambda的人可能會(huì)認(rèn)為類型應(yīng)該是Lambda，但實(shí)際上不會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到那，而是先跳轉(zhuǎn)到Quote，然后我們?cè)侔艳D(zhuǎn)換成UnaryExpression類型，然后再繼續(xù)分析其中Operand屬性，而這個(gè)屬性的NodeType就是Lambda了。個(gè)人認(rèn)為這個(gè)應(yīng)該是區(qū)分lambda和普通的方法，因?yàn)閣here不僅僅可以接收lambda同時(shí)也可以是常規(guī)的方法，所以這里還需要這一層。

 ExpressionType.Lambda

跳轉(zhuǎn)到這，大家就不會(huì)感覺奇怪了，這里為了簡(jiǎn)潔。筆者并沒有分析參數(shù)，而是直接分析Body部分，因?yàn)檫@部分才是我們的關(guān)鍵。

 ExpressionType.Equal

      我們看到這個(gè)lambda很簡(jiǎn)單，就是一個(gè)相等比較，所以直接跳轉(zhuǎn)到了Equal，當(dāng)然還有And、Or等對(duì)應(yīng)的枚舉，而到了這一步我們就可以直接分析Left和Right，當(dāng)然這里還有一個(gè)小插曲，就是在跳到這個(gè)枚舉的時(shí)候我查看exp的類型時(shí)，實(shí)際上是LogicalBinaryExpression類型，并不是BinaryExpression類型，然后用Reflector查看了下，我就呵呵了。

       我當(dāng)時(shí)還奇怪，怎么沒有這個(gè)類型呢，最后才知道玩的是這一出。到此為止，我們繼續(xù)分析這個(gè)相等操作的左右兩邊的參數(shù)吧。

首先分析的是左邊參數(shù)item。

 ExpressionType.Parameter

      Item挑傳到這，并將其轉(zhuǎn)換成ParameterExpression類型，筆者在此僅僅只輸出了參數(shù)的名稱。

到這左邊的參數(shù)分析完畢，我們開始分析右邊的參數(shù)。

 ExpressionType.Constant

      我們可以輕松的想到對(duì)應(yīng)的Value就是123了，到此整個(gè)表達(dá)式就分析完畢了。

 我們看看最后控制臺(tái)的輸出結(jié)果吧。

       在此筆者還要聲明一個(gè)問題，就是我們應(yīng)該去理解我們使用的各種庫的原理，這樣便于我們以后添加符合實(shí)際開發(fā)的一些功能，當(dāng)然這并不是浪費(fèi)時(shí)間。而是提高今后項(xiàng)目開發(fā)的時(shí)間，隨著不斷的積累，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多重復(fù)的功能并不需要我們?nèi)ブ貜?fù)寫了，而節(jié)省下來的時(shí)間我們就可以做自己想做的事了，所以我們要做一個(gè)有思想的懶程序員。

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