LINQ to Objects系列 4 表示式樹

為了進一步加深對lambda表示式的理解，我們需要掌握乙個新的知識，lambda表示式樹，可能聽名字看起來很高深和難以理解，但實際上理解起來並沒有想象中那麼難，這篇文章我想分以下幾點進行總結。

1，表示式樹的語法

2，將**轉換到資料

3，探索表示式樹

4，將資料轉換到**

5，iqueryable和表示式樹

6，為什麼要將linq to sql查詢表示式轉換成表示式樹?

7，iqueryable和ienumerable

8，總結

//
利用lambda表示式定義乙個func委託
func function = (a, b) => a + b;

變數function指向兩個數字相加的原生可執行的**，上面這個lambda表示式等價於下面這個方法。

public
int function(int a, int
b)

這個lambda表示式和這個方法都可以這樣呼叫。

int c = function(1,2); //
結果為：3

表示式樹不是一段可執行**，而是一種資料結構。那麼怎麼將lambda表示式轉換成表示式樹呢？

我們可以使用命名空間system.linq.expressions下的expression類來實現這個需求。

例如我們先建立乙個表示式樹，如下**。

//
建立表示式樹
expressionint, int, int>> expression = (a, b) => a + b;

這樣，我們就建立乙個型別為expression的表示式樹，標識expression不是可執行**；它是乙個名叫表示式樹的資料結構。我們可以使用工具expressiontreevisualizer來瀏覽表示式樹，如下圖。

expression類有四個屬性：

那麼怎麼檢視表示式樹中的引數名稱呢？從上圖中我們可以看出，引數是乙個readonlycollection集合，所以我們可以通過索引來訪問。如下**。

//
訪問表示式樹的引數
console.writeline("
引數1:,引數2:
",expression.parameters[0],expression.parameters[1]);

接下來，怎麼檢視表示式樹的body體呢？在這個例子裡是(a+b)。**如下。

//
訪問表示式樹的body
binaryexpression body = expression.body as
binaryexpression;
parameterexpression left = body.left as
parameterexpression;
parameterexpression right = body.right as
parameterexpression;
console.writeline(expression.body);
console.writeline(
"表示式左邊部分: 
" + "
節點型別: 表示式右邊部分: 型別: 
", left.name, body.nodetype, right.name, body.type, environment.newline);

輸出結果為：

通過探索表示式樹，我們可以分析表示式的各個部分發現它的組成。你可以看見，我們的表示式的所有元素都展示為像節點這樣的資料結構。表示式樹是**轉換成的資料。

我們可以將**轉換為資料，那麼我們也可將資料轉換為**。下面的**說明了如果將資料(表示式樹資料結構)轉換為**。

//
將資料(表示式樹)轉換為**
int result = expression.compile()(1,2
);console.writeline(result); 
//輸出結果為：3

可以發現，程式輸出結果與lambda表示式執行結果一樣。

現在至少你有乙個抽象的概念理解表示式樹，現在是時候回來理解其在linq中的關鍵作用了，尤其是在linq to sql中。花點時間考慮這個標準的linq to sql查詢表示式：

var query =
from c in
db.customers 
where c.city ==
"nantes" 
select new ;

你可能知道，這裡linq表示式返回的變數query是iqueryable型別。這裡是iqueryable型別的定義：

public

inte***ce

iqueryable : ienumerable

expression expression

iqueryprovider provider

}

你可以看見，iqueryable包含乙個型別為expression的屬性，expression是expression的基類。iqueryable的例項被設計成擁有乙個相關的表示式樹。它是乙個等同於查詢表示式中的可執行**的資料結構。

現在我們知道，表示式樹是乙個用來表示可執行**的資料結構。那我們為什麼要將linq to sql查詢表示式轉換成表示式樹呢？

乙個linq to sql查詢不是在c#程式裡執行的，而是被轉換成sql語句，通過網路傳送，最後在資料庫伺服器上執行的。也就是說，下面這個linq查詢不是在c#程式裡執行的。

var query =
from c in
db.customers
where c.city ==
"nantes"
select new ;

它是被轉換成sql語句後在資料庫伺服器上執行的。轉換後的sql語句如下**。

select[t0
].[city
], [
t0].[
companyname
]from
[dbo
].[customers]as
[t0]where[t0
].[city]=
@p0

現在也許可以回答上面的問題。可以用一句話總結：表示式樹是為了更方面地將查詢表示式轉換成字串(這裡指的是sql語句)並交給其它程式(這裡一般指資料庫伺服器)執行。

我們知道，linq to objects通常返回ienumerable，而linq to sql返回的是iqueryable。那為什麼它們返回的型別會不一樣呢？

我們先來看它們的定義，也許我們可以從它們的定義中找到問題的答案。

ienumberable的定義如下：

public

inte***ce ienumerable: ienumerable

iqueryable的定義如下：

public

inte***ce

iqueryable : ienumerable

expression expression //

表示式樹

iqueryprovider provider

}

可以看出，iqueryable包含乙個expression表示式樹的定義而ienumberable卻沒有，這同時也揭示了乙個現象，表示式樹通常用在linq to sql查詢中，而linq to objects中卻很少使用。

那為什麼linq to objects中很少使用表示式樹呢？是因為linq to objects查詢通常在.net程式中就可以完成，不需要將其轉換成字串(或sql語句)傳送到其它程式中執行。

那麼針對這兩種返回型別，我們該怎麼選擇呢？這裡有兩條原則可以參考：

通過以上內容的學習，發現表示式樹並沒有想象中那麼難以理解，關於表示式樹我想用以一幾句通俗易懂的話總結。

表示式樹是一種用來表示可執行**(一般指lambda查詢表示式)的樹形資料結構。

表示式樹在linq to sql中使用得非常多(因為linq to sql查詢返回iqueryable型別)，通過表示式樹，linq to sql查詢表示式更方便地被解析成sql語句併發送到資料庫伺服器上執行。

一條最佳實踐原則：linq查詢如果在程式內執行的不需要表示式樹，當**在程式外部執行時則需要使用表示式樹。

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