C# 动态构建表达式树(一)—— 构建 Where 的 Lambda 表达式
C# 动态构建表达式树(一)—— 构建 Where 的 Lambda 表达式
前言
记得之前同事在做筛选功能的时候提出过一个问题:如果用户传入的条件数量不确定,条件的内容也不确定(大于、小于和等于),能否能够动态拼接成 Linq 后在数据库筛选,当时也没有好的思路。最近看的教程上提到了“动态构建表达式树”,刚好可以解决此类问题。
准备工作
环境:.NET Framework 4.5,SQLServer 2017
建表脚本如下(由 SSMS 导出):
USE [default]
GO
/****** Object: Table [dbo].[Person] Script Date: 2021/6/9 12:06:43 ******/
SET ANSI_NULLS ON
GO
SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO
CREATE TABLE [dbo].[Person](
[Id] [varchar](100) NOT NULL,
[Name] [nvarchar](50) NOT NULL,
[Age] [int] NOT NULL,
[Gender] [nvarchar](5) NOT NULL,
[Point] [int] NOT NULL,
[CreateTime] [datetime] NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Person] PRIMARY KEY CLUSTERED
(
[Id] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]
GO
表中数据如下:
动态构建“属性值”比较的表达式
要查询的为满足:Gender 为“男”的,且 Point 小于 10000的数据
按照常规写法:
List<Person> personList = context.Person.Where(p => p.Gender == "男" && p.Point < 10000).ToList();
动态组合的写法:
ParameterExpression pe = Expression.Parameter(typeof(Person), "p"); # 创建形参 p
MemberExpression meGender = Expression.Property(pe, "Gender"); # 获取 p 的属性 Gender
BinaryExpression beGenderCondition = Expression.Equal(meGender, Expression.Constant("男")); # 比较
MemberExpression mePoint = Expression.Property(pe, "Point"); # 获取 p 的属性 Point
BinaryExpression bePointCondition = Expression.LessThan(mePoint, Expression.Constant(10000)); # 比较
BinaryExpression resultCondition = Expression.AndAlso(bePointCondition, beGenderCondition); # 组合两个条件
Expression<Func<Person, bool>> personFilterExpression =
Expression.Lambda<Func<Person, bool>>(resultCondition, pe); # 创建最终 lambda 表达式
List<Person> personList1 = context.Person.Where(personFilterExpression).ToList(); # 执行查询
从上面的代码中可以看出,Expression 类包含了所有有可能的操作。所谓动态组合,就是使用 Expression 类的各种方法,改写原始写法,最终组合形成表达式。如:获取属性时我们使用的“.”(点号),可以通过 Expression.Property 方法来实现,“小于”操作符可以通过 Expression.LessThan 方法来实现。
动态构建“属性方法”比较的表达式
要查询的为满足:Gender 是以 “男” 开头的数据(别问为什么有这么奇怪的需求,我一时想不到好的例子了XD)
按照常规写法:
List<Person> personList = context.Person.Where(p => p.Gender.StartsWith("男")).ToList();
动态组合的写法:
ParameterExpression pe = Expression.Parameter(typeof(Person), "p"); # 创建形参 p
MemberExpression meGender = Expression.Property(pe, "Gender"); # 获取 p 的属性 Gender
MethodCallExpression mceGender =
Expression.Call(meGender, "StartsWith", null, Expression.Constant("男")); # 调用 StartsWith 方法
Expression<Func<Person, bool>> personFilterExpression
= Expression.Lambda<Func<Person, bool>>(mceGender, pe); # 创建最终 lambda 表达式
List<Person> personList1 = context.Person.Where(personFilterExpression).ToList(); # 执行查询
注意,调用方法时,也需要使用 Expression.Property 获取属性,再参与操作!
LINQ to Entities 中不能识别的方法(如 DateTime 类型的 ToString 方法)依然不能通过这种方式调用!
全表查询的问题
先说结论:向 IQueryable 类型传入 Expression 类型,会通过数据库查询出符合条件的内容并返回;向 IQueryable 类型传入 Func 类型,会查出全表,在程序中过滤后返回。(可以通过 ChangeTracer 中的内容或 SQL 执行情况判断是否全表查询)
一种表达式原则上应该只有一种类型才对,但这一点似乎对 lambda 表达式不适用。
# 写法1 数据库全表查询
Func<Person, bool> func = p => p.Point < 10000 && p.Gender == "男";
List<Person> funcPersonList = context.Person.Where(func).ToList();
#写法2 数据库按需查询
Expression<Func<Person, bool>> expression = p => p.Point < 10000 && p.Gender == "男";
List<Person> expressionPersonList = context.Person.Where(expression).ToList();
这两种写法均不会报错。但注意观察,“写法1” 中的 context.Person 类型已经变为了 IEnumerable,而正常应该是 IQueryable。
至于原因其实也很简单,因为 IQueryable 继承自 IEnumerable,IQueryable.Where 只支持 Expression 作为参数,而 IEnumerable 只支持 Func 作为参数。
如果要将Expression 转换为 Func,可以调用 Expression.Compile 方法。
后记
最近在听朝夕教育的体验课,本文的主要的内容也是其中讲动态表达式的内容。其中有个听课的同学提出,传入参数类型为 Func 和 Expression 会有不同的效果,这也给了我很大启发(准确地说是帮我避开了一个大坑),在这里表示感谢。
因为能力有限,一口实在吃不下太多,因此本文写的主要是向 Where 方法传递 lambda 表达式参数,也算是一个入门了。在后面的内容打算涉及 Select 和 Group 这两个我比较常用的方法了,敬请期待吧。
参考
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