LINQ探秘：实现一个自己的LINQ Provider解决方法

LINQ探秘：实现一个自己的LINQ Provider
C#添加了一项重要的特性，就是 LINQ。

借助LINQ，我们可以用查询语法来检索对象。

C# code

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;namespace ConsoleApplication1{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            List<string> list = new List<string>() { "Hello", "World", "ABC", "China" };            (from x in list where x.Length > 4 select x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));        }    }    }

这样一段代码，可以筛选出字符串列表里面长度大于4的字符。

但是 LINQ 是怎么工作的呢？

其实 LINQ就是调用了 System.Linq 下的一组扩展方法。

C# code

(from x in list where x.Length > 4 select x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));

等价于：
 

C# code

list.Where(x => x.Length > 4 select x).Select(x => x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));

我们注释掉 using System.Linq;。

程序无法编译了。。。

下面我们用自己的代码实现 Where、Select和ToList：

添加如下代码：

C# code

    static class MyLinq    {        public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)        {            foreach (var item in source)            {                if (predicate(item)) yield return item;            }        }        public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector)        {            foreach (var item in source)            {                yield return selector(item);            }        }        public static List<TSource> ToList<TSource>(this IEnumerable<TSource> source)        {            List<TSource> list = new List<TSource>();            foreach (var item in source)                list.Add(item);            return list;        }    }

编译，成功！

但是真的是我们的代码起作用了么？

我们修改下：

C# code

if (predicate(item)) yield return item;

我们修改成

C# code

if (!predicate(item)) yield return item;

再次运行，我们发现过滤反过来了！

赶快改回来。

上面的内容只是热身一下，下面重点来了：

如何实现一个自己的LINQ Provider。

我觉得在讨论这个问题之前，有必要说下为什么我们要实现自己的 Provider。其实很简单：LINQ是基于对象的，有时候我们需要返回来自远程的数据，如果返回所有的数据，再过滤，就浪费了大量的网络带宽。

事实上 Linq to SQL 就是这样——如果没有 Linq To SQL，我们需要从数据库返回所有的数据，然后本地筛选，听听就是多么恐怖的事！！！
Linq To SQL 的原理是，将 LINQ 表达式转换为 SQL，然后再查询和返回数据。

我们的例子围绕这样一个假想的情况展开：我们需要从人人网上获取新鲜事，人人提供了API，我们可以返回某个人的新鲜事。

为了简化起见，例子没有真正从renren获取数据，而是模拟了这个过程。

下面是源程序：

C# code

using System;using System.Collections;using System.Collections.Generic;using System.Linq.Expressions;using System.Linq;using System.Text;namespace ConsoleApplication1{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            (from x in new RenrenFeeds() where x.FeedOwner == "张三" select x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));        }    }    class RenrenFeed    {        public string FeedOwner { get; set; }        public string FeedContent { get; set; }        public string URL { get; set; }        public override string ToString()        {            return FeedContent;        }    }    class RenrenFeeds : IQueryable<RenrenFeed>, IQueryProvider    {        private Expression _expression = null;        private IList<RenrenFeed> _feeds = new List<RenrenFeed>();        //在真实的环境里面，我们传入不同的Owner，返回指定的数据        private IList<RenrenFeed> GetFeeds(string Owner = "")        {            List<RenrenFeed> list = new List<RenrenFeed>             {                new RenrenFeed() { FeedOwner = "张三", FeedContent = "张三分享了一张图片", URL = "http://abc.com/photo/zhangsan" },                new RenrenFeed() { FeedOwner = "张三", FeedContent = "张三撰写了一篇日志：如何使用LINQ", URL = "http://abc.com/blog/zhangsan" },                new RenrenFeed() { FeedOwner = "李四", FeedContent = "李四分享了一张图片", URL = "http://abc.com/photo/lisi" },                new RenrenFeed() { FeedOwner = "李四", FeedContent = "李四撰写了一篇日志：C#学习笔记", URL = "http://abc.com/blog/lisi" }            };            if (Owner != "")                return list.Where(x => x.FeedOwner == Owner).ToList();            else                return list;        }        public IEnumerator<RenrenFeed> GetEnumerator()        {            return (this as IQueryable).Provider.Execute<IEnumerator<RenrenFeed>>(_expression);        }        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()        {            return (IEnumerator<RenrenFeed>)(this as IQueryable).GetEnumerator();        }        public Type ElementType        {            get { return typeof(RenrenFeed); }        }        public Expression Expression        {            get { return Expression.Constant(this); }        }        public IQueryProvider Provider        {            get { return this; }        }        public IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression)        {            if (typeof(TElement) != typeof(RenrenFeed))                throw new Exception("不能查询RenrenFeed以外的类型！");            _expression = expression;            return (IQueryable<TElement>)this;        }        public IQueryable CreateQuery(Expression expression)        {            return (IQueryable<RenrenFeed>)(this as IQueryProvider).CreateQuery<RenrenFeed>(expression);        }        public TResult Execute<TResult>(Expression expression)        {            MethodCallExpression methodcall = _expression as MethodCallExpression;            //这里没有完成，我们需要解析条件参数，并且转换成对GetFeeds的正确调用。            foreach (var param in methodcall.Arguments)            {                if (param.NodeType == ExpressionType.Quote)                {                    LambdaExpression l = Expression.Lambda(Expression.Convert(param, param.Type));                    LambdaExpression l1 = (LambdaExpression)l.Compile().DynamicInvoke();                    Func<RenrenFeed, bool> func = (Func<RenrenFeed, bool>)l1.Compile();                    _feeds = GetFeeds().Where(x => func(x)).ToList();                }                Console.WriteLine(param.ToString()); // 我们可以看到 where 产生的 lambda            }            return (TResult)_feeds.GetEnumerator();        }        public object Execute(Expression expression)        {            return (this as IQueryProvider).Execute<IEnumerator<RenrenFeed>>(expression);        }    }} 
 

很抱歉，这东西实在太复杂，我只写了个大概。

有熟悉表达式API的牛人可以完善。

[解决办法]
感谢LZ的无私分享

探讨

list.Where(x => x.Length > 4 select x).Select(x => x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));

[解决办法]
表达式树不是太好理解
不过做熟悉的话也不会很难
[解决办法]
先顶再细看

[解决办法]

探讨

那个前天就碰到一个问题，想像SQL那样动态构造where可选条件，时间关系临时用三目应赴过去了。
后来一想，如果条件再复杂点，三目就力不从心了，或者看着让人恶心。
最后才想起之前看到过的动态构造LINQ表达式树
谢LZ分享

[解决办法]

探讨

引用:

那个前天就碰到一个问题，想像SQL那样动态构造where可选条件，时间关系临时用三目应赴过去了。
后来一想，如果条件再复杂点，三目就力不从心了，或者看着让人恶心。
最后才想起之前看到过的动态构造LINQ表达式树
谢LZ分享

还有个解决方案：
当逻辑判断比较复杂时 可抽出来写成扩展方法

[解决办法]
复杂的做成扩展方法是好主意。个人觉得Linq to Sql将表达式转成sql真的是太复杂了，毕竟linq to XML linq to json这种转换都容易的多
[解决办法]
感谢LZ的分享，不错的思路哈，很有启发

C# code

public IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression){    if (typeof(TElement) != typeof(RenrenFeed))        throw new Exception("不能查询RenrenFeed以外的类型！");    _expression = expression;    return (IQueryable<TElement>)this;}可修改为：public IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression) where TElement : RenrenFeed{    _expression = expression;    return this as IQueryable<TElement>;} 

 

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