Linq to “everything you want” 深入淺出(一) 實(shí)現(xiàn)IQueryable的基類

　　為了節(jié)省大家的時(shí)間,，希望先了解Expression Tree然后再看本系列的文章，關(guān)于這些方面的介紹,，建議查看TerryLee的打造自己的LINQ Provider：Expression Tree揭秘

　　前言：之所以要發(fā)出這個(gè)系列,，主要是之前在發(fā)出的.NET 業(yè)務(wù)框架開發(fā)實(shí)戰(zhàn)之八 業(yè)務(wù)層Mapping的選擇策略 一文中,，提到了查詢對(duì)象的實(shí)現(xiàn)。在文章發(fā)出之后,，園子里的朋友給出很多非常不錯(cuò)評(píng)論反饋,，其中園友mywork提出了非常好的建議：提議用Expression Tree來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)Harold Shen也提出了這個(gè)建議,。在博客園里 Linq Provider的文章很多,，那就當(dāng)給博客園里面的Linq主題多添加一點(diǎn)資料吧，分享一下,，同時(shí)也為.NET業(yè)務(wù)框架實(shí)戰(zhàn)系列中條件對(duì)象(查詢對(duì)象只是條件對(duì)象的一種)的實(shí)現(xiàn)做鋪路,。 J.

　　現(xiàn)在有很多的linq to XXX(Linq to sql,Linq to javascript等),所以文章的標(biāo)題意思大家就已經(jīng)明白了。

 　　本篇議題如下：

　　1． 條件對(duì)象怎樣實(shí)現(xiàn)

　　2． IQueryable介紹

　　3． IQueryProvider介紹

　　4． IQueryable的基類實(shí)現(xiàn)

1．  條件對(duì)象怎樣實(shí)現(xiàn)

開始的時(shí)候,，條件對(duì)象的實(shí)現(xiàn)如下：

采用這種方式固然靈活,，但是最大的問(wèn)題就是Where后面的條件：ProductName是基于字符串的，缺少編譯器的智能感應(yīng),，而且如果ProductBL的ProductName改變?yōu)榱?/span>Name,,，有些地方可能仍然采用的ProductName，而且這樣的錯(cuò)誤很難發(fā)現(xiàn),，只有在運(yùn)行時(shí)才知道,，再者Where條件的構(gòu)造也顯得有點(diǎn)復(fù)雜(和現(xiàn)在的linq相比)。如果換成如下的方式,，可能就更好一些： 

 　　　使用時(shí)

惟一很問(wèn)題就是解析Expression樹,。

而且上面的代碼是在UI代碼中被調(diào)用，然后,，ICriteria 對(duì)象最后會(huì)被傳到BLL,，最后傳到DAL，解析為SQL語(yǔ)句進(jìn)行執(zhí)行,。 

趁實(shí)現(xiàn)條件對(duì)象的機(jī)會(huì),，把IQueryable Provider具體的講述一下,一舉兩得。  

2． IQueryable介紹 

我們從IQueryable接口入手,，首先來(lái)看看接口的定義： 

public interface IQueryable : IEnumerable
 {
      Type ElementType { get; }
      Expression Expression { get; }
      IQueryProvider Provider { get; }

 }

           接口中定義了三個(gè)只讀的屬性,，簡(jiǎn)單的理解：ElementType表示查詢返回對(duì)象的類型；Expression就是查詢條件集合(Expression可以組成一棵樹),，Provider就是用來(lái)解析Expression的對(duì)象,。下面的接口是上面接口的泛型版：

            IQueryable對(duì)象的本質(zhì)就是一個(gè)表達(dá)式，這個(gè)表達(dá)式體現(xiàn)了在linq查詢時(shí)方法的調(diào)用,。

怎么講：首先在這里不得不提及System.Linq.Queryable類,，這個(gè)類在實(shí)現(xiàn)Linq的查詢中起了很大的作用，代碼如下：

代碼

　　這個(gè)類的方法很多，而且這個(gè)類是專門用來(lái)對(duì)IQueryable添加擴(kuò)展方法的,。其中,，當(dāng)我們使用Queryable.Where的方法時(shí)在IQueryable對(duì)象上進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，Where方法在IQueryable的Expression的表達(dá)式屬性的頂層添加了一個(gè)表示方法調(diào)用的表達(dá)式節(jié)點(diǎn)(也是Expression類型的),，這個(gè)節(jié)點(diǎn)表示你已經(jīng)調(diào)用了Queryable.Where方法,。Queryable為IQueryable添加表達(dá)式樹的節(jié)點(diǎn)。

　　所以說(shuō)IQueryable對(duì)象的本質(zhì)就是一個(gè)體現(xiàn)了其上的查詢方法調(diào)用的一個(gè)記錄樹,。這樣當(dāng)這個(gè)IQueryable在被IQueryProvider解析的時(shí)候,，IQueryProvider就一步步的解析這顆記錄樹。

3．  IQueryProvider介紹

正如我們上面介紹的,，IQueryProvider才是真正用來(lái)解析Linq查詢的：

public interface IQueryProvider
 {
        IQueryable CreateQuery(Expression expression);

        IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression);

        object Execute(Expression expression);

        TResult Execute<TResult>(Expression expression);

} 

　　其實(shí)這個(gè)接口說(shuō)到底就只有兩個(gè)方法,，CreateQuery,Execute.

　　CreateQuery方法一看就知道是干什么：這個(gè)方法就讓Provider基于傳入的Expression創(chuàng)建一個(gè)新的IQueryable實(shí)例，隨后Provider就處理這個(gè)IQueryable實(shí)例的Expression.

　　Execute就是真正的來(lái)解析表達(dá)式(expression)的,。實(shí)際就是遍歷Expression,，然后一個(gè)個(gè)的處理,。

　　下面我們就來(lái)看一個(gè)例子：

public class Query<T> : IQueryable<T>, IQueryable, IEnumerable<T>, IEnumerable, IOrderedQueryable<T>, IOrderedQueryable {

        QueryProvider provider;
        Expression expression;

        public Query(QueryProvider provider) {

            if (provider == null) {

                throw new ArgumentNullException("provider");

            }

            this.provider = provider;
            this.expression = Expression.Constant(this);

        } 

        public Query(QueryProvider provider, Expression expression) {

            if (provider == null) {

                throw new ArgumentNullException("provider");
            }

            if (expression == null) {
                throw new ArgumentNullException("expression");
            }

            if (!typeof(IQueryable<T>).IsAssignableFrom(expression.Type)) {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("expression");
            }

            this.provider = provider; 
            this.expression = expression;
        } 

        Expression IQueryable.Expression {
            get { return this.expression; }
        } 

        Type IQueryable.ElementType {
            get { return typeof(T); }
        } 

        IQueryProvider IQueryable.Provider {
            get { return this.provider; }
        } 

        public IEnumerator<T> GetEnumerator() {
            return ((IEnumerable<T>)this.provider.Execute(this.expression)).GetEnumerator();
        } 

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {
            return ((IEnumerable)this.provider.Execute(this.expression)).GetEnumerator();
        } 

        public override string ToString() {
            return this.provider.GetQueryText(this.expression);
        }
    }

　　上面的代碼看起來(lái)有點(diǎn)多,，有點(diǎn)嚇人，其實(shí)上面的代碼就只是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)了那些接口,。而且我們之前也說(shuō)過(guò)：實(shí)現(xiàn)IQueryable的對(duì)象基本不做什么事情,，而是把事情都交給Provider來(lái)處理，而Provider處理過(guò)程也是很簡(jiǎn)單的：遍歷Expression,調(diào)用Execute方法解析：

  public IEnumerator<T> GetEnumerator() {
            return ((IEnumerable<T>)this.provider.Execute(this.expression)).GetEnumerator();
        }

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {
            return ((IEnumerable)this.provider.Execute(this.expression)).GetEnumerator();
        }

       所以在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,，最重要的方法就是Provider的Execute,。下面看看一個(gè)IQueryProvider實(shí)現(xiàn)的例子： 

public abstract class QueryProvider : IQueryProvider {

        protected QueryProvider() {
        }
        // 正如之前所說(shuō)的：CreateQuery方法就是根據(jù)傳入的expression，創(chuàng)建一個(gè)新的Query對(duì)象,。

        IQueryable<S> IQueryProvider.CreateQuery<S>(Expression expression) {
            return new Query<S>(this, expression);
        } 

        IQueryable IQueryProvider.CreateQuery(Expression expression) {
            Type elementType = TypeSystem.GetElementType(expression.Type);
            try {
                return (IQueryable)Activator.CreateInstance(typeof(Query<>).MakeGenericType(elementType), new object[] { this, expression });
            }
            catch (TargetInvocationException tie) {
                throw tie.InnerException;
            }
        } 

        S IQueryProvider.Execute<S>(Expression expression) {
            return (S)this.Execute(expression);
        } 

        object IQueryProvider.Execute(Expression expression) {
            return this.Execute(expression);
        } 

        public abstract string GetQueryText(Expression expression);
        public abstract object Execute(Expression expression);

}

 

　　以上只是給出了一個(gè)基本實(shí)現(xiàn)IQueryProvider的抽象類,，具體實(shí)現(xiàn)，我們后面講解,。

另外上面還有一個(gè)輔助類的實(shí)現(xiàn)：（感興趣的可以看看,，代碼有點(diǎn)多，實(shí)際做的事情就是返回expression中指定的類型）,。 

internal static class TypeSystem {

        internal static Type GetElementType(Type seqType) {

            Type ienum = FindIEnumerable(seqType);
            if (ienum == null) return seqType;
            return ienum.GetGenericArguments()[0];
        }

        private static Type FindIEnumerable(Type seqType) {
            if (seqType == null || seqType == typeof(string))
                return null;

            if (seqType.IsArray)
                return typeof(IEnumerable<>).MakeGenericType(seqType.GetElementType());

            if (seqType.IsGenericType) {
                foreach (Type arg in seqType.GetGenericArguments()) {
                    Type ienum = typeof(IEnumerable<>).MakeGenericType(arg);
                    if (ienum.IsAssignableFrom(seqType)) {
                        return ienum;
                    }
                }
            }

            Type[] ifaces = seqType.GetInterfaces();
            if (ifaces != null && ifaces.Length > 0) {
                foreach (Type iface in ifaces) {
                    Type ienum = FindIEnumerable(iface);
                    if (ienum != null) return ienum;
                }

            }

            if (seqType.BaseType != null && seqType.BaseType != typeof(object)) {
                return FindIEnumerable(seqType.BaseType);
            }
            return null;
        }

    }

　 今天就暫時(shí)寫到這里,，下篇接著寫。

　　謝謝大家,！祝大家端午節(jié)快樂(lè),！呵呵

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