表达式目录树（Expression）

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表达式目录树

什么是表达式目录树呢？用于表示Lambda表达式逻辑的一种数据结构，表达式树也可以称作表达式目录树，它 将代码表示成一个对象树，而不是可执行的代码。这个跟汇编原理一样，我们找到关键字，把这些语句翻译成机器码，我们这里的关键字就是表达式树里面的节点，然后分析语法词法，最后变成机器可识别的指令。

表达式目录树有什么作用呢？我们在使用ef框架的时候经常使用linq，使用linq to sql 的时候有多种方式，直接写from xx select，也可以使用lambda表达式，都是把这种语法翻译成可执行的sql，这里我们就会把lambda表达式转换成表达式树，对这个语句进行翻译，然后再在数据库中执行SQL语句，把返回的结果再返回给一个 IQueryable集合

怎么使用呢？lambda 表达式被分配给Expressions类型的变量，则编译器可以执行代码以创建表示该 lambda 表达式的表达式树。

下面我们来看例子

using System.Linq.Expressions;
static void Main(string[] args)
{
    Expression<Func<int, int, int>> expression = (a, b) => a + b;
    var parmeter1 = expression.Parameters[0];
    var parmeter2 = expression.Parameters[1];
    BinaryExpression body = (BinaryExpression)expression.Body;
    ParameterExpression left = (ParameterExpression)body.Left;
    ParameterExpression right = (ParameterExpression)body.Right;
    var symbols = body.NodeType;
    int result = expression.Compile()(2, 3);
 
    Console.WriteLine("表达式：{0}", parmeter1);
    Console.WriteLine("表达式体：{0}", body);
    Console.WriteLine("表达式左边节点：{0}", left);
    Console.WriteLine("表达式右边节点：{0}", right);
    Console.WriteLine("表达式符号：{0}", symbols);
    Console.WriteLine("表达式执行结果：{0}", result);
 
    Console.Read();
}

执行结果如下：

表达式：a
表达式体：(a + b)
表达式左边节点：a
表达式右边节点：b
表达式符号：Add
表达式执行结果：5

创建表达式目录树

这里我们用表达式创建表达式：(a, b) => (a + b)

int a = 100;
int b = 200;
ParameterExpression left = Expression.Parameter(typeof(int), "a");
ParameterExpression right = Expression.Parameter(typeof(int), "a");
BinaryExpression binary = Expression.Add(left, right);
 
Expression<Func<int, int, int>> expression = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(binary, left, right);
Console.WriteLine($"{expression.ToString()}");//结果：(a, b) => (a + b)
Console.WriteLine(expression.Compile().Invoke(a, b));//调用

下面我们再来一个，x=>x.ID.ToString().Equals("3")

我们先来分析下这里的步骤，首先是x找到ID字段，然后执行ToString()方法，最后执行Equals("3")

我们来看代码

public class Student
{
    public int ID { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

//定义x
ParameterExpression parameterExpression = Expression.Parameter(typeof(Student), "x");
//定义匹配常量
var constant = Expression.Constant("3");
var filedId = typeof(Student).GetProperty("ID");
//x.ID
var filedExp = Expression.Property(parameterExpression, filedId);
//调用ToString()
var toString = typeof(int).GetMethod("ToString", new Type[] { });
//x.ID.ToString()
var toStringExp = Expression.Call(filedExp, toString, new Expression[0]);
//调用Equals()
var equals = typeof(string).GetMethod("Equals", new Type[] { typeof(string) });
//x.ID.ToString().Equals("3")
var equalsExp = Expression.Call(toStringExp, equals, new Expression[] { constant });
//表达式目录树转lambda表达式  x=>x.ID.ToString().Equals("3")
Expression<Func<Student, bool>> expression = Expression.Lambda<Func<Student, bool>>(equalsExp, new ParameterExpression[]
    {
        parameterExpression
    });
//执行    true
bool result = expression.Compile()(new Student()
{
    ID =3,
    Name ="张三",
    Age =20
});