LinqToDB源码分析——生成表达式树
当我们知道了Linq查询要用到的数据库信息之后。接下就是生成对应的表达式树。在前面的章节里面笔者就已经介绍过。生成表达式树是事实离不开IQueryable接口。而处理表达式树离不开IQueryProvider接口。LinqToDB框架跟这俩个接口有关系的有三个类：Table类、ExpressionQuery类、ExpressionQueryImpl类。其中最重要的是ExpressionQuery类。他是Table和ExpressionQueryImpl类的父类。而本章就是围绕这三个类进行的。
IQueryable接口和IQueryProvider接口
ExpressionQuery类是一个抽象类。他实现于IExpressionQuery接口。IExpressionQuery接口却同时继续了IQueryable接口和IQueryProvider接口。所以ExpressionQuery类实际上同时实现了俩个接口。而同时自己增加一个属性SqlText和一个跟IQueryable接口一样子的Expression属性。SqlText属性是用于获得当前表达式对应的SQL语句。这个属性显然在开发过程非常有用。而Expression属性是用于生成表达式树的。
publicinterfaceIExpressionQuery:IOrderedQueryable,IQueryProvider
{
newExpressionExpression{get;set;}
stringSqlText{get;}
}
从前面的章节里面，我们可以知道实现IQueryable接口和IQueryProvider接口的类有俩个部分的职责。一是帮助生成表达式树，二是用于LinqToSQL的数据源的入口。作者也相应的设计了俩个类。就是上面讲到的Table和ExpressionQueryImpl类。ExpressionQueryImpl类用于前者，而Table类用于后者。
varquery=frompindbContext.Productswherep.ProductID==30selectp;
上面这段Linq查询中的dbContext.Products。事实上是通过IDataContext的静态扩展方法GetTable来实现的。当然事情并没有这么简单。从源码中笔者看到这一个过程还离不开DataContextInfo类。DataContextInfo类是里面存放了关于DataContext类实例的信息。从代码量我们可以知道一个信息——DataContextInfo类必须有。
protectedvoidInit(IDataContextInfodataContextInfo,Expressionexpression)
{
DataContextInfo=dataContextInfo??newDefaultDataContextInfo();
Expression=expression??Expression.Constant(this);
}
我们都知道在生成表达式树的时候，实现俩个CreateQuery方法的重要性。LinqToDB框架也离不开这一点。CreateQuery方法直接新建一个ExpressionQueryImpl类。而CreateQuery方法用反射来实现(笔者认为这地方只有这里有看点其他的真的没有)。关于ExpressionQueryImpl类真的没有什么可说的。笔者也就不提他了。
泛型CreateQuery方法:
IQueryableIQueryProvider.CreateQuery(Expressionexpression)
{
if(expression==null)
thrownewArgumentNullException("expressionreturnnewExpressionQueryImpl(DataContextInfo,expression);
}
普通CreateQuery方法:
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IQueryableIQueryProvider.CreateQuery(Expressionexpression)
{
if(expression==null)
thrownewArgumentNullException("expression");
varelementType=expression.Type.GetItemType()??expression.Type;
try
{
return(IQueryable)Activator.CreateInstance(typeof(ExpressionQueryImpl<>).MakeGenericType(elementType),newobject[]{DataContextInfo,expression});
}
catch(TargetInvocationExceptionex)
{
throwex.InnerException;
}
}
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从这里面笔者就是感觉出来IQueryable接口更多只是帮助我们生成相应的表达式树。当然这里面离不开IQueryProvider接口的CreateQuery方法的帮忙。正因为CreateQuery方法我们可以知道每一个表达树节点都会新建一个对象。这个对象就是ExpressionQueryImpl类。而这个对象里面的Expression属性就是当前节点的表达式。所以每新建一个对象都会把expression参数传入。
Query类
Linq查询的难点就是处理表达式。上面笔者粗略的讲了一些生成表达式。主要是因为前面章节中已经讲过这一部分的内容。而且LinqToDB框架关于这一点又没有做出什么特色的设计。但是关于处理表达式树的设计内容笔者感觉还有可以学习和介见的。所有处理表达树的类都在LinqToDB.Linq.Builder命名空间下。更是以XxxxBuilder的命名规则来新建相应的类。但是在讲处理表达树之前，笔者还是先讲一下关于Query类的内容。事实上从ExpressionQuery的性属中我们就可以找到Query类的影子。
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1abstractclassExpressionQuery:IExpressionQuery
2{
3[NotNull]
4publicExpressionExpression{get;set;}
5[NotNull]
6publicIDataContextInfoDataContextInfo{get;set;}
7
8internalQueryInfo;
9internalobject[]Parameters;
10}
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那么Query类到底是什么角色呢？又有什么作用呢？从《LinqToDB源码分析——轻谈Linq查询》章节中我们能知道最后执行的方法有俩个Execute方法和GetEnumerator方法。所以Query类对应也有俩个方法跟他们相应。
ExpressionQuery类的Execute方法：
TResultIQueryProvider.Execute(Expressionexpression)
{
return(TResult)GetQuery(expression,false).GetElement(null,DataContextInfo,expression,Parameters);
}
ExpressionQuery类的GetEnumerator方法：
IEnumeratorIEnumerable.GetEnumerator()
{
IEnumerableresult=Execute(DataContextInfo,Expression);
IEnumeratoriEnumerator=result.GetEnumerator();
returniEnumerator;
}
GetEnumerator方法里面的Execute方法：
IEnumerableExecute(IDataContextInfodataContextInfo,Expressionexpression)
{
returnGetQuery(expression,true).GetIEnumerable(null,dataContextInfo,expression,Parameters);
}
从源码中我们可以看到Query类的GetElement方法和GetIEnumerable方法各自对应一个最终执行方法。GetElement方法对应ExpressionQuery类的Execute方法，而GetIEnumerable方法对应ExpressionQuery类的GetEnumerator方法。不过，GetElement方法和GetIEnumerable方法都是Func类型。
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classQuery:Query
{
//......
//......
//......
publicFuncGetElement;
publicFunc>GetIEnumerable;
//......
//......
//......
}
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从这里我们就能感觉到一点那就是好像最后执行会在Query类里面做。笔者只能说没有错。事实上关于Query类现在笔者也很难去形容他。这个类设计到底是一个什么样子的存在。相信也只有作者才能搞清楚。总之从代码上来看的话，他有一点像是保妈一样子。负责各个类之间的引导工作。
处理表达式树的工作并不是由Query类来做的。而由一个叫ExpressionBuilder类来做的(下一章会讲到)。但是Query类最后会负责接受ExpressionBuilder类产生的结果。Query类会拿着结果去找DataContext类来处理执行生成数据库结果。然后Query类在拿数据库结果去找MapInfo类生成对应的最终结果。看看。像不像保妈一样子。关于Query类的具体内容还是要接合ExpressionBuilder类才能介绍清楚。笔者后面会讲到。现在主要让我们看一下Query类是什么样子由来的。ExpressionQuery类中有一个方法GetQuery方法。上面讲到的最后执行的方法(Execute方法和GetEnumerator方法)都会去调用他。Query类又调用自己本身的静态方法GetQuery。一切也就是从这里开始的。
ExpressionQuery类的GetQuery方法：
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QueryGetQuery(Expressionexpression,boolcache)
{
if(cache&&Info!=null)
returnInfo;
varinfo=Query.GetQuery(DataContextInfo,expression);
if(cache)
Info=info;
returninfo;
}
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Query的静态方法GetQuery：
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1publicstaticQueryGetQuery(IDataContextInfodataContextInfo,Expressionexpr)
2{
3varquery=FindQuery(dataContextInfo,expr);
4
5if(query==null)
6{
7lock(_sync)
8{
9query=FindQuery(dataContextInfo,expr);
10
11if(query==null)
12{
13if(Configuration.Linq.GenerateExpressionTest)
14{
15vartestFile=newExpressionTestGenerator().GenerateSource(expr);
16DataConnection.www.tt951.comWriteTraceLine(
17"Expressiontestcodegenerated:''"+testFile+"''.",
18DataConnection.TraceSwitch.DisplayName);
19}
20
21try
22{
23query=newExpressionBuilder(newQuery(),dataContextInfo,expr,null).Build();
24}
25catch(Exception)
26{
27if(!Configuration.Linq.GenerateExpressionTest)
28{
29DataConnection.WriteTraceLine(
30"Togeneratetestcodetodiagnosetheproblemset''LinqToDB.Common.Configuration.Linq.GenerateExpressionTest=true''.",
31DataConnection.TraceSwitch.DisplayName);
32}
33
34throw;
35}
36
37if(!query.DoNotChache)
38{
39query.Next=_first;
40_first=query;
41}
42}
43}
44}
45
46returnquery;
47}
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我们可以明显的看到想要获得Query类，就必须通过ExpressionBuilder类来获得。这里的内容就多了。而除了这一点之外，作者也为Query类做了小缓存。ExpressionQuery的性属Info是为了Query类本身的缓存。而FindQuery方法是为了所有的Query类缓存的。
1.Query类本身的缓存。如下，第一次用query变量的时候要加载实例化Query类。第二次在用query变量的时候就不必了。
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staticvoidMain(string[]args)
{
using(AdoContextdbContext=newAdoContext())
{
varquery=frompindbContext.Productswherep.ProductID==30selectp;
ListcatalogsList=query.ToList();
ListcatalogsList1=query.ToList();
}
}
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2.所有的Query类缓存的。下面中query和query1、query3是一样子的。所以query1,query2是不会在加载实例Query类的。FindQuery方法用的缓存方式有一点像链接队列——只是笔者忘记了专业的名称。如果链接缓存中哪一个query被用最后会放到链接的最前面。如果在链接缓存中没有找到，就接在最后面。
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staticvoidMain(string[]args)
{
using(AdoContextdbContext=newAdoContext())
{
varquery=frompindbContext.Productswherep.ProductID==30selectp;
varquery1=frompindbContext.Productswherep.ProductID==30selectp;
varquery2=frompindbContext.Productswherep.ProductName=="Aomi"selectp;
varquery3=frompindbContext.Productswherep.ProductID==30selectp;
Listcatalowww.baiyuewang.netgsList=query.ToList();
ListcatalogsList11=query.ToList();
ListcatalogsList1=query1.ToList();
ListcatalogsList2=query2.ToList();
ListcatalogsList3=query3.ToList();
}
}
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