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
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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
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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>;}