[.net 面向对象程序设计进阶] (6) Lamda表达式(二) 表达式树快速入门

[.net 面向对象程序设计进阶] (6) Lamda表达式(二) 表达式树快速入门

本节导读：

认识表达式树(Expression Tree)，学习使用Lambda建立表达式树，解析表达式树。

学习表达式在程序设计中的优势：好比构造动态查询、动态构造表达式树完成未知对象属性访问，比反射的性能高出不少。咱们能够说表达式树才是Lambda的精髓，是咱们必需要熟练掌握并灵活运用的。 

1.关于表达式树（Expression Tree） 

表达式树以树形数据结构表示代码，其中每个节点都是一种表达式，好比方法调用和 x < y 这样的二元运算等。 

表达式树，对于刚接触的人来讲，比较难以理解。那么什么是表达式树，通俗点来讲，就是使用一种树形的数据结构来缓存表达式。 

2.表达式树能帮咱们作点什么？ 

上面咱们说了表达式树是一种数据结构，那么为何要把表达式定义成表达式树呢，转成一种数据结构，能帮咱们作点什么？先明确了他能为咱们带来什么，才有动力继续看下去。 

说到他的做用，固然是很是有用的，咱们在不少场景下都要使用他，当表达式变为一个表达式树的数据结构时，表达式就变为一个对象，你能够对表达式树中的对象元素（表达式的代码）进行编辑和运算。下面列举几种经常使用的： 

1. 经过修改表达式树可以动态修改可执行代码
2. 在不一样数据库中执行 LINQ 查询
3. 建立动态查询。
4. 完成相似反射访问未知对象属性，经过动态构造表达式树，生成委托。 

3. 表达式树的建立 

命名空间: System.Linq.Expressions  

建立表达式树示例： 

Expression<Func<int, int, bool>>  expression  =  （num,num2)=> num < num2;

这个语句包含三个部分： 

1. 一个声明: Func<int, int, int> function
2. 一个等号: =
3. 一个lambda表达式: （num,num2)=> num < num2; 

expression 就是一个类型为Expression<T>的表达式树，能够看出，他并不是是一个可执行代码，而是一种表达式树的数据结构。 

 4. 表达式树结构的构成 

Expression<Func<int, int, bool>>  expression  =  （num,num2)=> num < num2;

经过监视咱们定义好的表达式树，能够看到其构成 

 下面咱们对几个重要属性说明： 

• Body: 获得表达式的主体。例：（num < num2）    其中，Body中又包含属性Left和Right  在上例中分别为num和num2
• Parameters: 获得lambda表达式的参数。 例 {num,num2}
• NodeType: 获取树的节点的ExpressionType。共45种不一样值，包含全部表达式节点各类可能的类型。例如返回常量，例如返回参数，例如取两个值的小值(<)，例如取两个值的大值(>)，例如将值相加(+)，等等。例：Lambda
• Type: 获取表达式的一个静态类型。 例：Func<int, int, bool>。  
• ReturnType:这个是表达式的返回类型   例：bool 

还有一些其余属性Name、CanReduce等，这些不是很经常使用。  

5.解析表达式树 

  咱们了解了表达式树结构的组成，解析表达式变得至关容易了，下面咱们直接经过一个示例来完成对一个表达式树的解析:  

//表达式树(Expression)
Expression<Func<int, int, bool>> expression = (x, y) => x!=0 && x==y+1;

BinaryExpression exr = expression.Body as BinaryExpression;
IReadOnlyList<ParameterExpression> param = expression.Parameters as IReadOnlyList<ParameterExpression>;
BinaryExpression left = exr.Left as BinaryExpression;
BinaryExpression right = exr.Right as BinaryExpression;
ExpressionType exrType = exr.NodeType;

ParameterExpression leftLeft = left.Left as ParameterExpression;
ConstantExpression leftRight = left.Right as ConstantExpression;
ExpressionType leftType = left.NodeType;

ParameterExpression rightLeft = right.Left as ParameterExpression;
BinaryExpression rightRight = right.Right as BinaryExpression;
ExpressionType rightType = right.NodeType;

ParameterExpression rightRightLeft = rightRight.Left as ParameterExpression;
ExpressionType rightRightType = rightRight.NodeType;
ConstantExpression rightRightRight = rightRight.Right as ConstantExpression;          

Console.WriteLine(exr.ToString());

 表达式树的解析，里面的元素无非就下面几种:  

A.BinaryExpression 包含二元运算符的表达式 

B.ParameterExpression命名的参数表达式 ,通常是一组参数集合IReadOnlyList<ParameterExpression> 

C.ConstantExpression常量值的表达式 

D.ExpressionType节点类型 

对于上面示例的表达树结构，我用图例的方式展示以下：

  

对于上面的结构，咱们能够按上面代码中的对象元素变量与之一一对应以下图：  

 

6 要点：

本节咱们介绍了表达式树在.NET面向对象程序设计中的做用、表达式树的建立与解析，相信小伙伴们对表达式树这种结构比较了解了。

表达式树(Expression Tree)就是一种使用对象的方式来描述表达式。这也正是.NET一切皆是对象的思想体现。 

下一节咱们会介绍动态建立一个表达式树结构、会举列说明几种表达式树在.NET程序设计中的应用。

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