LINQ探秘：实现一个自己的LINQ Provider解决方法
日期：2014-05-20 浏览次数：21255 次
LINQ探秘：实现一个自己的LINQ Provider
C#添加了一项重要的特性，就是 LINQ。
借助LINQ，我们可以用查询语法来检索对象。
这样一段代码，可以筛选出字符串列表里面长度大于4的字符。
但是 LINQ 是怎么工作的呢？
其实 LINQ就是调用了 System.Linq 下的一组扩展方法。
等价于：
我们注释掉 using System.Linq;。
程序无法编译了。。。
下面我们用自己的代码实现 Where、Select和ToList：
添加如下代码：
编译，成功！
但是真的是我们的代码起作用了么？
我们修改下：
我们修改成
再次运行，我们发现过滤反过来了！
赶快改回来。
上面的内容只是热身一下，下面重点来了：
如何实现一个自己的LINQ Provider。
我觉得在讨论这个问题之前，有必要说下为什么我们要实现自己的 Provider。其实很简单：LINQ是基于对象的，有时候我们需要返回来自远程的数据，如果返回所有的数据，再过滤，就浪费了大量的网络带宽。
事实上 Linq to SQL 就是这样——如果没有 Linq To SQL，我们需要从数据库返回所有的数据，然后本地筛选，听听就是多么恐怖的事！！！
Linq To SQL 的原理是，将 LINQ 表达式转换为 SQL，然后再查询和返回数据。
我们的例子围绕这样一个假想的情况展开：我们需要从人人网上获取新鲜事，人人提供了API，我们可以返回某个人的新鲜事。
为了简化起见，例子没有真正从renren获取数据，而是模拟了这个过程。
下面是源程序：
C#添加了一项重要的特性，就是 LINQ。
借助LINQ，我们可以用查询语法来检索对象。
- C# code
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ConsoleApplication1
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<string> list = new List<string>() { "Hello", "World", "ABC", "China" };
(from x in list where x.Length > 4 select x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));
}
}
}
这样一段代码，可以筛选出字符串列表里面长度大于4的字符。
但是 LINQ 是怎么工作的呢？
其实 LINQ就是调用了 System.Linq 下的一组扩展方法。
- C# code
(from x in list where x.Length > 4 select x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));
等价于：
- C# code
list.Where(x => x.Length > 4 select x).Select(x => x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));
我们注释掉 using System.Linq;。
程序无法编译了。。。
下面我们用自己的代码实现 Where、Select和ToList：
添加如下代码：
- C# code
static class MyLinq
{
public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate)
{
foreach (var item in source)
{
if (predicate(item)) yield return item;
}
}
public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector)
{
foreach (var item in source)
{
yield return selector(item);
}
}
public static List<TSource> ToList<TSource>(this IEnumerable<TSource> source)
{
List<TSource> list = new List<TSource>();
foreach (var item in source)
list.Add(item);
return list;
}
}
编译，成功！
但是真的是我们的代码起作用了么？
我们修改下：
- C# code
if (predicate(item)) yield return item;
我们修改成
- C# code
if (!predicate(item)) yield return item;
再次运行，我们发现过滤反过来了！
赶快改回来。
上面的内容只是热身一下，下面重点来了：
如何实现一个自己的LINQ Provider。
我觉得在讨论这个问题之前，有必要说下为什么我们要实现自己的 Provider。其实很简单：LINQ是基于对象的，有时候我们需要返回来自远程的数据，如果返回所有的数据，再过滤，就浪费了大量的网络带宽。
事实上 Linq to SQL 就是这样——如果没有 Linq To SQL，我们需要从数据库返回所有的数据，然后本地筛选，听听就是多么恐怖的事！！！
Linq To SQL 的原理是，将 LINQ 表达式转换为 SQL，然后再查询和返回数据。
我们的例子围绕这样一个假想的情况展开：我们需要从人人网上获取新鲜事，人人提供了API，我们可以返回某个人的新鲜事。
为了简化起见，例子没有真正从renren获取数据，而是模拟了这个过程。
下面是源程序：
- C# code
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq.Expressions;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ConsoleApplication1
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
(from x in new RenrenFeeds() where x.FeedOwner == "张三" select x).ToList().ForEach(x => Console.WriteLine(x));
}
}
class RenrenFeed
{
public string FeedOwner { get; set; }
public string FeedContent { get; set; }
public string URL { get; set; }
public override string ToString()
{
return FeedContent;
}
}
class RenrenFeeds : IQueryable<RenrenFeed>, IQueryProvider
{
private Expression _expression = null;
private IList<RenrenFeed> _feeds = new List<RenrenFeed>();
//在真实的环境里面，我们传入不同的Owner，返回指定的数据
private IList<RenrenFeed> GetFeeds(string Owner = "")
{
List<RenrenFeed> list = new List<RenrenFeed>
{
new RenrenFeed() { FeedOwner = "张三", FeedContent = "张三分享了一张图片", URL = "http://abc.com/photo/zhangsan" },
new RenrenFeed() { FeedOwner = "张三", FeedContent = "张三撰写了一篇日志：如何使用LINQ", URL = "http://abc.com/blog/zhangsan" },
new RenrenFeed() { FeedOwner = "李四", FeedContent = "李四分享了一张图片", URL = "http://abc.com/photo/lisi" },
new RenrenFeed() { FeedOwner = "李四", FeedContent = "李四撰写了一篇日志：C#学习笔记", URL = "http://abc.com/blog/lisi" }
};
if (Owner != "")
return list.Where(x => x.FeedOwner == Owner).ToList();
else
return list;
}
public IEnumerator<RenrenFeed> GetEnumerator()
{
return (this as IQueryable).Provider.Execute<IEnumerator<RenrenFeed>>(_expression);
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
{
return (IEnumerator<RenrenFeed>)(this as IQueryable).GetEnumerator();
}
public Type ElementType
{
get { return typeof(RenrenFeed); }
}
public Expression Expression
{
get { return Expression.Constant(this); }
}
public IQueryProvider Provider
{
get { return this; }
}
public IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression)
{
if (typeof(TElement) != typeof(RenrenFeed))
throw new Exception("不能查询RenrenFeed以外的类型！");
_expression = expression;
return (IQueryable<TElement>)this;
}
public IQueryable CreateQuery(Expression expression)
{
return (IQueryable<RenrenFeed>)(this as IQueryProvider).CreateQuery<RenrenFeed>(expression);
}
public TResult Execute<TResult>(Expression expression)
{
MethodCallExpression methodcall = _expression as MethodCallExpression;
//这里没有完成，我们需要解析条件参数，并且转换成对GetFeeds的正确调用。
foreach (var param in methodcall.Arguments)
{
if (param.NodeType == ExpressionType.Quote)
{
LambdaExpression l = Expression.Lambda(Expression.Convert(param, param.Type));
LambdaExpression l1 = (LambdaExpression)l.Compile().DynamicInvoke();
Func<RenrenFeed, bool> func = (Func<RenrenFeed, bool>)l1.Compile();
_feeds = GetFeeds().Where(x => func(x)).ToList();
}
Console.WriteLine(param.ToString()); // 我们可以看到 where 产生的 lambda
}
return (TResult)_feeds.GetEnumerator();
}
public object Execute(Expression expression)
{
return (this as IQueryProvider).Execute<IEnumerator<RenrenFeed>>(expression);
}
}
}
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