Expression表达式目录树
- 2020 年 3 月 17 日
- 笔记
一、初识Expression
1、在上一篇我们讲到了委托（忘记了可以在看看，点赞在看养成习惯），今天要讲的Expression也和委托有一点点关系吧（没有直接关系，只是想要大家看看我其他的文章），Expression是.NET准备为Linq to Sql准备的，它的命名空间是System.Linq.Expressions
2、不知道大家有没有用户ORM(对象映射实体)的数据访问层框架，使用过的小伙伴我相信对下面的伪代码不会陌生，我们在Where中传入的就是Expression<Func<TSource, bool>> predicate
3、我们进入Expression一看究竟，我们可以看到Expression<Func<TSource, bool>>里面有一些方法（后面会慢慢道来），最终继承LambdaExpression
4、我们继续进入LambdaExpression，我们看到了一些属性（这些就是我们lambda的组成的方法和属性），但是最终还是看到继承了Expression
5、继续一鼓作气进入Expression，到这里我们看到了最终的基类它里面也有很多方法，要说的话这两天都说不完，我们就简单的介绍一些常用的
二、循序渐进
1、大家可能看了上面还有一点点蒙，不急我们继续，我们看下面的实际操作，我们可以看到我们创建一个Expression和一个委托，我们使用Compile方法可以将Expression转换成委托，最后我们执行的结果是一样的。（大家是不是觉得，Expression和一个委托差不多呢？哈哈答案肯定不是）
{ //这里我们看这着和委托差不多，但是它还真不是委托 Expression<Func<int, int>> expression = x => x + 10; //Compile方法可以将Expression转换成委托 Func<int, int> func = expression.Compile(); //直接声明委托 Func<int, int> func1 = x => x + 10; Console.WriteLine("转换之后的委托--" + func.Invoke(5)); Console.WriteLine("委托--" + func1.Invoke(5)); }
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2、接下来我们进一步的解析我们直接使用lambda表达式创建Expression<Func<int, int, int>> expression = (m, n) => m * n + 3; 然后我们在使用底层代码实现这句代码，我们也可以很清楚的看到这里我们一步一步的拆解，里面使用了Expression中一些对象创建的
//下面我们使用原始的方式创建一个Expression<Func<int, int, int>> //创建一个m参数 这里的参数是值的（m,n）的，如果说你有几个参数就创建几个 ParameterExpression parameter = Expression.Parameter(typeof(int), "m"); //创建一个n参数 ParameterExpression parameter1 = Expression.Parameter(typeof(int), "n"); //创建一个常量3 ConstantExpression constant = Expression.Constant(3, typeof(int)); //首先算出最左边的m*n的结果 BinaryExpression binaryExpression = Expression.Multiply(parameter, parameter1); //然后算出(m*n)+3的结果 binaryExpression = Expression.Add(binaryExpression, constant); //将上面分解的步骤拼接成lambda Expression<Func<int, int, int>> expression1 = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(binaryExpression, new ParameterExpression[] { parameter, parameter1 }); Console.WriteLine("lambda表达式方式--" + expression.Compile()(5, 6)); Console.WriteLine("自己写的组装" + expression1.Compile()(5, 6));
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3、如果你觉得，还不够我们就写几个实例Expression<Func<Student, bool>> expression = x => x.ID.Equals(15);
//首先还是定义一个x参数对于上面的x的参数 ParameterExpression parameter = Expression.Parameter(typeof(Student), "x"); //首先我们还是从左边进行拆分 获取到属性 MemberExpression property = Expression.Property(parameter, typeof(Student).GetProperty("ID")); //获取我们的方法 MethodInfo equals = typeof(Student).GetMethod("Equals"); //定义我们的常量 ConstantExpression constant = Expression.Constant("15", typeof(string)); //定义一个方法拼接、第一个参数是我们的属性，第二个参数是使用的方法，第三个参数是传入方法的参数 MethodCallExpression coll = Expression.Call(property, equals, new Expression[] { constant }); //所有的数据解析完了之后，我们就需要将参数、方法进行拼装了 Expression<Func<Student, bool>> expression1 = Expression.Lambda<Func<Student, bool>>(coll, new ParameterExpression[] { parameter }); Student student = new Student { ID = 15 }; Console.WriteLine("lambda表达式方式--" + expression.Compile()(student)); Console.WriteLine("自己组装方式--" + expression1.Compile()(student));
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4、我们可以看出Expression就是进行图下的不断拆解，然后在进行组装lambda执行
三、渐入佳境
1、我记得我之前在写AutoMapper的时候说要给大家写一次，这次我就满足大家，我们在写Mode和Entity转换的时候，量少的时候我们会直接写硬编码
Student student = new Student { ID = 15, Name = "产品粑粑", Age = 18 }; //硬编码 { //硬编码转换 StudentModel studentModel = new StudentModel { ID = student.ID, Name = student.Name, Age = student.Age }; }
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2、但是我们项目中使用的次数过于频繁后，我们就会使用AutoMapper自动映射了，今天我们就不使用它了我们决定自己造轮子，我们分别使用（1，反射的方式、2，表达式目录树+字典、3，表达式目录树+泛型委托）
StudentModel studentModel = new StudentModel(); Type type1 = student.GetType(); Type type2 = studentModel.GetType(); foreach (var item in type2.GetProperties()) { //判断是不是存在 if (type1.GetProperty(item.Name) != null) { item.SetValue(studentModel, type1.GetProperty(item.Name).GetValue(student)); } }
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/// <summary> /// 词典方法推展 /// </summary> public class DictionariesExpand<T, TOut> { /// <summary> /// 创建一个静态的容器存放委托 /// </summary> private static Dictionary<string, Func<T, TOut>> pairs = new Dictionary<string, Func<T, TOut>>(); /// <summary> /// 转换对象 /// </summary> /// <typeparam name="T">输入对象</typeparam> /// <param name="obj">输入参数</param> /// <returns></returns> public static TOut ToObj(T obj) { //生成 string key = typeof(T).FullName + typeof(TOut).FullName; if (!pairs.ContainsKey(key)) { //首先我们还是创建一个参数 ParameterExpression parameter = Expression.Parameter(typeof(T)); //获取要转化后的类型 Type type = typeof(TOut); //创建一个容器存放解析的成员 List<MemberBinding> list = new List<MemberBinding>(); //遍历属性 foreach (var item in type.GetProperties()) { //获取参数中item.Name对应的名称 MemberExpression memberExpression = Expression.Property(parameter, typeof(T).GetProperty(item.Name)); //判断是否存在 if (memberExpression != null) { MemberBinding member = Expression.Bind(item, memberExpression); list.Add(member); } } //遍历字段 foreach (var item in type.GetFields()) { //获取参数中item.Name对应的名称 MemberExpression memberExpression = Expression.Field(parameter, typeof(T).GetField(item.Name)); //判断是否存在 if (memberExpression != null) { MemberBinding member = Expression.Bind(item, memberExpression); list.Add(member); } } //初始化转换后的类型，并且进行初始化赋值 MemberInitExpression memberInit = Expression.MemberInit(Expression.New(typeof(TOut)), list); //所有的准备工作已经完成准备生成lambda Expression<Func<T, TOut>> expression = Expression.Lambda<Func<T, TOut>>(memberInit, new ParameterExpression[] { parameter }); Func<T, TOut> entrust = expression.Compile(); //生成委托存放到我们的字典 pairs.Add(key, entrust); return entrust.Invoke(obj); } return pairs[key].Invoke(obj); } }
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/// <summary> /// 泛型方法推展 /// 当我们使用静态方法，会执行静态的无参构造函数 ，不会调用无参构造函数 /// 我们使用泛型的时候会保存不同泛型的副本，一直保存在内存里面不会释放，所以可以 /// 实现伪硬编码 /// </summary> public class GenericityExpand<T, TOut> { private static Func<T, TOut> _Func = null; static GenericityExpand() { //首先我们还是创建一个参数 ParameterExpression parameter = Expression.Parameter(typeof(T)); //获取要转化后的类型 Type type = typeof(TOut); //创建一个容器存放解析的成员 List<MemberBinding> list = new List<MemberBinding>(); //遍历属性 foreach (var item in type.GetProperties()) { //获取参数中item.Name对应的名称 MemberExpression memberExpression = Expression.Property(parameter, typeof(T).GetProperty(item.Name)); //判断是否存在 if (memberExpression != null) { MemberBinding member = Expression.Bind(item, memberExpression); list.Add(member); } } //遍历字段 foreach (var item in type.GetFields()) { //获取参数中item.Name对应的名称 MemberExpression memberExpression = Expression.Field(parameter, typeof(T).GetField(item.Name)); //判断是否存在 if (memberExpression != null) { MemberBinding member = Expression.Bind(item, memberExpression); list.Add(member); } } //初始化转换后的类型，并且进行初始化赋值 MemberInitExpression memberInit = Expression.MemberInit(Expression.New(typeof(TOut)), list); //所有的准备工作已经完成准备生成lambda Expression<Func<T, TOut>> expression = Expression.Lambda<Func<T, TOut>>(memberInit, new ParameterExpression[] { parameter }); //生成委托存放到我们的泛型委托中 _Func = expression.Compile(); } public static TOut ToObj(T obj) { return _Func(obj); } }
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3、我针对上面的代码，进行了循环百万次的测试
1. 直接硬编码的形式：速度最快(0.126s)
2. 通过反射遍历属性的形式 (6.328s)
3. 利用序列化和反序列化的形式：将复制实体序列化字符串，在把该字符串反序列化被赋值实体(7.768s)
4. 字典缓存+表达式目录树(Lambda的拼接代码了解即可) (2.134s)
5. 泛型缓存+表达式目录树(Lambda的拼接代码了解即可) （0.663s）
四、总结
1、还有一些其他的用法我还没有完全介绍，比如可以封装一个自己的ORM,我们使用的ORM就是通过这个进行封装的，授人以鱼不如授人以渔。在最后的一个实例中我们使用到了很多细节的知识点。
