Linq之Expression初见

目录

写在前面

系列文章

Expression

表达式树创建方式

一个例子

总结

写在前面

上篇文章介绍了扩展方法，这篇文章开始将陆续介绍在linq中使用最多的表达式树的相关概念，以概念及例子一一列出如何在代码中使用Expression。

系列文章

Linq之Lambda表达式初步认识

Linq之Lambda进阶

Linq之隐式类型、自动属性、初始化器、匿名类

Linq之扩展方法

Expression

还是老样子，首先看MSDN中对表达式树的描述

表达式树以树形数据结构表示代码，其中每一个节点都是一种表达式，比如方法调用和 x < y 这样的二元运算等。

你可以对表达式树中的代码进行编辑和运算。 这样能够动态修改可执行代码、在不同数据库中执行 LINQ 查询以及创建动态查询。 

表达式树又称为“表达式目录树”,以数据形式表示语言级代码，它是一种抽象语法树或者说是一种数据结构。

通过上面的描述，你会发现表达式树的作用：动态修改可执行代码、在不同数据库中执行Linq查询及创建动态查询。那它是如何做到的呢？那下面就开始咱们的表达式树之旅吧。

表达式树创建方式

表达式树创建方式分为两种：以lambda表达式的方式创建，通过API静态方法创建。

若 lambda 表达式被分配给 Expression<TDelegate> 类型的变量，则编译器可以发射代码以创建表示该 lambda 表达式的表达式树。

看一个例子：

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

上面的代码意思就以表达式目录树的形式将强类型的lambda表达式num=>num>=5标识为数据结构。

通过 API 创建表达式树需要使用 Expression 类。

该类包含创建特定类型表达式树节点的静态工厂方法，比如表示参数变量的 ParameterExpression，或者是表示方法调用的 MethodCallExpression。 System.Linq.Expressions 名称空间还解释了 ParameterExpression、MethodCallExpression和另一种具体表达式类型。 这些类型来源于抽象类型 Expression。

那么我使用API的方式创建上面例子中的表达式树：

说的很高大上，其实就是类Expression的一系列静态方法。

首先引入命名空间

using System.Linq.Expressions;

        static void Main(string[] args)
        {
            //创建lambda表达式 num=>num>=5
            //第一步创建输入参数,参数名为num，类型为int类型
            ParameterExpression numParameter = Expression.Parameter(typeof(int), "num");
            //第二步创建常量表达式5，类型int
            ConstantExpression constant = Expression.Constant(5, typeof(int));
            //第三步创建比较运算符>=,大于等于,并将输入参数表达式和常量表达式输入
            //表示包含二元运算符的表达式。BinaryExpression继承自Expression
            BinaryExpression greaterThanOrEqual = Expression.GreaterThanOrEqual(numParameter, constant);
            //第四步构建lambda表达式树
            //Expression.Lambda<Func<int, bool>>:通过先构造一个委托类型来创建一个 LambdaExpression
            Expression<Func<int, bool>> lambda = Expression.Lambda<Func<int, bool>>(greaterThanOrEqual, numParameter);
        }

 

通过上面的代码你会发现这种方式在创建的时候，lambda表达式的左右及二元运算符都要分别的创建，然后在通过Expression.Lambda方法构建lambda表达式。

一个例子

在 .NET Framework 4 中，API 表达式树还支持赋值表达式和控制流表达式，比如循环、条件块和 try-catch 块等。

看一个例子，通过API表达式树创建一个利用循环求1到n的和的表达式树。

如果能这样写该有多好啊

            Expression<Func<int, int>> lambda = n =>
            {
                int result = 0;
                for (int j = n; j >= 0; j--)
                {
                    result += j;
                }
                return result;
            };

可惜

通过API创建表达式树，可以创建更为复杂的表达式树，这里先尝尝鲜

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //变量表达式
            ParameterExpression i = Expression.Variable(typeof(int), "i");
            //变量表达式
            ParameterExpression sum = Expression.Variable(typeof(int), "sum");
            //跳出循环标志
            LabelTarget label = Expression.Label(typeof(int));
            //块表达式
            BlockExpression block =
                Expression.Block(
                //添加局部变量
                    new[] { sum },
                //为sum赋初值 sum=1
                //Assign表示赋值运算符
                    Expression.Assign(sum, Expression.Constant(1, typeof(int))),
                //loop循环
                    Expression.Loop(
                //如果为true 然后求和，否则跳出循环
                        Expression.IfThenElse(
                //如果i>=0
                        Expression.GreaterThanOrEqual(i, Expression.Constant(0, typeof(int))),
                //sum=sum+i;i++;
                                  Expression.AddAssign(sum, Expression.PostDecrementAssign(i)),
                //跳出循环
                            Expression.Break(label, sum)
                        ), label
                     )  // Loop ends
                 );
            int resutl = Expression.Lambda<Func<int, int>>(block, i).Compile()(100);
            Console.WriteLine(resutl);
            Console.Read();
        }
    }

输出结果

总结

本篇文章主要介绍了表达式树的概念及两种创建方式。在文章的结尾给出了一个例子，也是先尝尝鲜，对于代码中的一些静态方法可先参考注释。下篇文章将介绍一些Expression的常用的静态方法。

参考文章

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb397951.aspx