掌握表达式树

作者 Hartmut Wilms译者 张海龙 发布于 2008年2月12日 上午3时42分

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.NET

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.NET框架

标签

LINQ,

函数式编程

对于熟悉函数式编程语言的开发者而言，可能不需要再解释为什么说“表达式树（即Expression Tree）是非常有用的”，但对其他人来讲，表达式树则是C# 3.0或VB 9.0的所有新特性中最引人注目的一个概念。

Charlie Calvert讲解了表达式树的基础，他从语法描述开始，并以同Visual Studio 2008一起发行的示例程序——ExpressionTressVisualizer为例，形象地展示了如何使用表达式树。

表达式树与Lambda表达式相关联，Lambda表达式是可在行内实现预期代理和匿名代理的内容的一种方式。Ian Griffiths在他关于表达式树文章中，给出了一个非常不错的Lambda表达式介绍，以及Lambda与表达式树的关系。正如Ian所指出的，“Lambda除了语法不同以外，并没有比我已掌握的匿名方法提供更多的东西，但是，它却使一些匿名方法无法实现的事情变成了可能。”

Func<int, bool> nonExprLambda = x => (x & 1) == 0;
Expression<Func<int, bool>> exprLambda = x => (x & 1) == 0;

[...]

第二行更有趣，它变成Func的代理，将Func作为一种名为Expression的泛型的类型参数，然后按照相同的方式进行初始化，因此，你可能会认为两者是在完成同样的事情，但是，它却能让编译器知道了Expression类型，这就导致了不一样的行为；前者会直接将Lambda表达式编译为IL，而后者则是通过对表达式进行评估后，生成一个可以创建并代表此表达式的对象树的IL。

Charlie仔细钻研了Expression的细节：

Expression<TDelegate>类共有四个属性：

• Body：获取表达式的主体；
• Parameters：获取Lambda表达示的参数；
• NodeType：得到树中某些节点的表达式类型（ExpressionType），这是一个有45种不同值的枚举类型，代表表达式节点的所有可能类型，如返回常数、也可能返回参数、或者返回一个值是否小于另外一个（<），或者返回一个值是否大于另外一个（>），或者返回两个值的和（+）等等；
• Type：得到表达式的静态类型，在本例中，表达式的类型是Func<int, int, int>。

在C# 3.0和VB 9.0大部分新特性中，表达式树在“LINQ，尤其是LINQ to SQL”中扮演了一个非常重要的角色：

var query = from c in db.Customers
            where c.City == "Nantes"
            select new { c.City, c.CompanyName };

LINQ表达式会返回一个IQueryable类型的值，IQueryable值包含有一个表达式树，由它来代表这个LINQ查询。当创建这个查询时，SQL语句并没有被发送到数据库中，只有当你在代码中对这个IQueryable对象进行Iterate操作时，这个SQL语句才会被创建并执行，这个概念就是延迟执行。

Charlie Calvert对这种方法的使用进行了说明：

因为查询是以一种高度抽象的数据结构封装后传送给编译器的，所以，编译器可以以它期望的任一方式自由地进行翻译。查询的执行次序和途径并非强制指定的，相反，它可以对表达树进行分析，以发现你所期望的结果，然后再决定如何处理；至少在理论上，它可以独立地考虑很多因素，诸如当前的网络流量、数据库的负载、它当前已有的可用结果集等等；虽然在LINQ to SQL中，它实际上并没有去考虑所有这些因素，但在理论上它可以考虑更多它关心的因素；此外，它还可以对表达式树进行分析，并将LINQ to SQL的输出结果转换成截然不同的形式，然后传递给你手写的自定义代码。

Marlon Grech展示了如何应用表达式树，以及如何创建表达式解析器。Octavio Hernández提供了一个表达式树的表达式类层次汇总表。

查看英文原文：Get a Grasp on Expression Trees

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