前言

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

 IQueryable接口

      我們先聊聊這個接口，因為我們在使用EF中經(jīng)?？吹絣inq to sql語句的返回類型是IQueryable，我們可以看下這個接口的結(jié)構(gòu)：

      或許會有人很奇怪，當我們在開發(fā)過程中使用這個接口的時候，提供的方法遠遠不止這么點，因為微軟提供了強大的Queryable類，當然大家不要以為這個類是實現(xiàn)IQueryable然后實現(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只是一個靜態(tài)類，對IQueryable接口進行了擴展，下面是筆者在.Net Reflector截圖中一部分：

       如果讀者細心一點會發(fā)現(xiàn)linq to sql并不會導(dǎo)致實際的查詢，只有當我們真正開始使用的時候才從數(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，會看到生成的T-SQL語句。T-SQL就是根據(jù)表達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就是負責解析表達式樹的，當然還要將處理后的結(jié)果返回，以便接著分析下面的語句，當然這中間只是分析，你完全可以根據(jù)表達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)的時候才會調(diào)用Execute方法，這個時候就可以根據(jù)我們自己分析的語句開始進行實際的查詢了。

 實例分析

QueryProvider類

      光說不練我們永遠不能明白其中的原理，所以下面我們就簡單的舉一個例子來展示下。首先我們先實現(xiàn)IQueryProvider接口，其中會用到一個Query類，這個類會在后面進行介紹，首先我們新建一個QueryProvider類實現(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式樹，最后還要返回實現(xiàn)IQueryable<S>接口的示例，以便LINQ在此基礎(chǔ)上進行下面的查詢，這里我們僅僅只是創(chuàng)建了一個Query的實例，同時將expression傳遞給它，因為此處僅僅只是一個DEMO，所以我們沒有去真正解析表達式樹（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：

實際的含義就是創(chuàng)建Query<>的實例，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，我們還需要一個能夠保存表達式樹狀態(tài)的類，當然也包括了我們解析表達式后的結(jié)果也可以保存在其中，這樣我們在IQueryProvider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)建這個實例時，如果沒有傳遞Expression參數(shù)時該值就是：

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

       到此我們其實就完成了一個簡單的示例了，我們就可以開始測試我們的成果了，筆者在利用如下的代碼來測試：

      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Query中Expression的返回值（如下圖）：

      在獲取到這個表達式后，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LINQ中的where實質(zhì)上就是利用Where方法，并傳遞給它對應(yīng)的lambda表達式。分析完了where部分，下面就是FirstOrDefault部分了。

 分析FirstOrDefault

      當執(zhí)行到FirstOrDefault的時候我們可以查看t的值，會發(fā)現(xiàn)t實際上就是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)會再一次的去獲取Expression的值，而此時Expression的值就是上面CreateQuery<T>傳遞給我們的參數(shù)expression。

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

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

       通過上面這個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where item == 123，當然我們將會用到遞歸，所以請大家整理好自己的思路，一步一步的看如何從一個表達式樹中分析這條語句。

 分析表達式樹實戰(zhàn)

      首先我們一個分析表達式樹的方法，這個方法我們暫且放在QueryProvider中：

并在CreateQuery<S>中調(diào)用這個方法

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

 PS：Expression類型中的NodeType是非常重要的，因為傳遞給我們的都是父類Expression類型，而我們需要根據(jù)NodeType的轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的子類，這樣我們才能夠獲取到更詳細的信息。

 ExpressionType.Call

      我們根據(jù)一開始的exp的NodeType進入到這個分支，因為where實質(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。

      當然調(diào)用一個方法必須要有參數(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)用這個方法的對象，自然我們首先是分析調(diào)用這個方法的對象，這里我們進行了第一次的遞歸調(diào)用，跳到了ExpressionType.Constant。

 ExpressionType.Constant

      NodeType為這個類型，我們就可以通過ConstantExpression類型來獲取對應(yīng)的參數(shù)，通過Value我們可以可以獲取到調(diào)用where方法的對象，當然到這里就不會繼續(xù)往下分析了。

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

 ExpressionType.Quote

      如果接觸過lambda的人可能會認為類型應(yīng)該是Lambda，但實際上不會直接跳轉(zhuǎn)到那，而是先跳轉(zhuǎn)到Quote，然后我們再把轉(zhuǎn)換成UnaryExpression類型，然后再繼續(xù)分析其中Operand屬性，而這個屬性的NodeType就是Lambda了。個人認為這個應(yīng)該是區(qū)分lambda和普通的方法，因為where不僅僅可以接收lambda同時也可以是常規(guī)的方法，所以這里還需要這一層。

 ExpressionType.Lambda

跳轉(zhuǎn)到這，大家就不會感覺奇怪了，這里為了簡潔。筆者并沒有分析參數(shù)，而是直接分析Body部分，因為這部分才是我們的關(guān)鍵。

 ExpressionType.Equal

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

       我當時還奇怪，怎么沒有這個類型呢，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應(yīng)的Value就是123了，到此整個表達式就分析完畢了。

 我們看看最后控制臺的輸出結(jié)果吧。

       在此筆者還要聲明一個問題，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際開發(fā)的一些功能，當然這并不是浪費時間。而是提高今后項目開發(fā)的時間，隨著不斷的積累，我們會發(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)省下來的時間我們就可以做自己想做的事了，所以我們要做一個有思想的懶程序員。

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