C#---Expression(表达式)
前言:Expression 是C# 高级编程,表达式的应用场景有 ORM框架:Entity Framework,Dapper等,规则引擎:动态业务规则评估, 依赖注入:高级DI容器实现,测试框架:模拟和断言, 动态查询构建:根据用户输入构建查询 等等。 学习掌握Expression 对于构建动态逻辑的应用非常有帮助。
1.Expression 的由来
为了将Linq 查询语句转换成SQL语句,在其它外部服务器上执行。将代码是给计算机执行的指令序列到代码是可以通过分析,转换和解释的数据结构。
将代码表示为数据结构,表达式架起了编译时静态世界到运行时动态世界的桥梁。
2. Expression的常用语法
2.1 Expression 特点
知道了Expression的目的,就是为了表达代码的数据结构。那么表达式的很多特点跟代码的表述形式很相近。
在学习一门语法之前,要先学习语句,变量,常量,赋值, 参数, 算术运算, 条件语句,循环语句,方法,类,对象,成员调用,异常 等等。
Expression 的类型有 NodeType 有84 种之多大多提供了表述以上代码的形式。
这里举个例子说明:
例1:想要定义一个变量,并且为这个变量赋值,打印输出这个变量的值
ParameterExpression varExp = Expression.Variable(typeof(int), "i");ConstantExpression conExp = Expression.Constant(10, typeof(int));BinaryExpression assignExp = Expression.Assign(varExp, conExp);Expression lambda = Expression.Block(new[] { varExp }, assignExp, varExp);Expression<Func<int>> lambdaExp = Expression.Lambda<Func<int>>(lambda);Console.WriteLine(lambdaExp.Compile().Invoke());
既然知道了表达式的目的就是表述一段代码结构,那这段代码结构是可以被编译器编译成委托,然后被执行的。
Console.WriteLine(lambdaExp.Compile().Invoke());
- Expression 是所有表达式类型的基类。
- Expression 的类型能够编写的大多数代码结构
- 通过表达式语句块最终编译动态生成一个委托
2.2 学习表达式的常见错误
变量的作用域在一个块内才有效,变量可以定义在作用域的外面。但是变量必须放在块内。
Lambda表达式的作用域对于 参数或者变量定义可以放在外面, 但是对于在body 内使用的参数或者变量,必须要在lambda 里面传入参数或者变量表达式对象。否则就会出现在此作用域内未定义的异常报错。
在lambda里面传入变量表达式实例参数。
ParameterExpression jExp = Expression.Variable(typeof(int), "j");Expression<Func<int, int>> expression = Expression.Lambda<Func<int, int>>(Expression.Multiply(jExp, jExp), // 参数 j 在此作用域内可见jExp);Console.WriteLine(expression.Compile().Invoke(10));
因为这里委托传入一个参数,但有时候不需要传入参数,但是想要使用参数表达式,又必须在Lmbda 的主体作用域范围里面有效,此时必须要借助表达式语句块来实现。
Expression.Assign(jExp, Expression.Constant(5));BinaryExpression assign6 = Expression.Assign(jExp, Expression.Constant(6));BinaryExpression binaryExpression = Expression.Multiply(jExp, jExp);BinaryExpression binaryExpression1 = Expression.Assign(jExp, binaryExpression);BlockExpression blockExpression = Expression.Block(new[] { jExp }, assign6, binaryExpression, binaryExpression1, jExp);Expression<Func<int>> expression1 = Expression.Lambda<Func<int>>(blockExpression);Console.WriteLine(expression1.Compile().Invoke());
作用域这个对于初学者来说非常容易出错,这个点需要注意哦。
3. Expression和 委托的区别
表达式动态编译之后就是委托。
表达式描述可以根据代码逻辑动态构建代码结构,是动态的。
而委托是已经完成的,代表一个固定的代码片段。
4. Expression的使用场景
- 依赖注入
在依赖注入的框架的实现,是通过表达式来完成的,其中包括创建者,对注入的不同类型创建一个对象,然后为对象属性赋值,最后通过容器获取到这个对象,这里的实现过程通过表达式来实现的。 - Linq多条件动态构建多条件查询 Where 里面就是一个委托,通过构建表达式分析生成 委托
- ORM框架:Entity Framework,Dapper等 (这里暂时未遇到,等遇到再更新)
- 对象属性映射