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C# Entity Framework中的IQueryable和IQueryProvider详解

作者: 精装之家 来源: 精装之家 发布时间: 2019年10月10日 07:59:46

相信大家对Entity Framework一定不陌生,我相信其中Linq To Sql是其最大的亮点之一,但是我们一直使用到现在却不曾明白内部是如何实现的,今天我们就简单的介绍IQueryable和IQueryProvider。

IQueryable接口

我们先聊聊这个接口,因为我们在使用EF中经常看到linq to sql语句的返回类型是IQueryable,我们可以看下这个接口的结构:

复制代码 代码如下:


public interface IQueryable : IEnumerable
{
      Type ElementType { get; }
      Expression Expression { get; }
      IQueryProvider Provider { get; }
}

 

或许会有人很奇怪,当我们在开发过程中使用这个接口的时候,提供的方法远远不止这么点,因为微软提供了强大的Queryable类,当然大家不要以为这个类是实现IQueryable然后实现了很多方法,如果是那样那些第三方库怎么自定义呢?所以Queryable只是一个静态类,对IQueryable接口进行了扩展,下面是笔者在.Net Reflector截图中一部分:

C# Entity Framework中的IQueryable和IQueryProvider详解

如果读者细心一点会发现linq to sql并不会导致实际的查询,只有当我们真正开始使用的时候才从数据库中开始查询数据。

IQueryProvider接口

如果我们调试的EF的话,会看到生成的T-SQL语句。T-SQL就是根据表达式树分析从而得出的,而核心就是IQueryProvider接口,下面就是该接口的结构:

复制代码 代码如下:


public interface IQueryProvider
{
        IQueryable CreateQuery(Expression expression);
        IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression);
        object Execute(Expression expression);
        TResult Execute<TResult>(Expression expression);
}

 

其中CreateQuery就是负责解析表达式树的,当然还要将处理后的结果返回,以便接着分析下面的语句,当然这中间只是分析,你完全可以根据表达式树得出你自己需要的查询语句,比如SQL或者其他什么,只有在真正使用数据的时候才会调用Execute方法,这个时候就可以根据我们自己分析的语句开始进行实际的查询了。

实例分析

QueryProvider类

光说不练我们永远不能明白其中的原理,所以下面我们就简单的举一个例子来展示下。首先我们先实现IQueryProvider接口,其中会用到一个Query类,这个类会在后面进行介绍,首先我们新建一个QueryProvider类实现IQueryProvider接口,首先我们看下CreateQuery<S>方法:

这里的expression就是传递给我们,并且需要我们处理的表达式树,最后还要返回实现IQueryable<S>接口的示例,以便LINQ在此基础上进行下面的查询,这里我们仅仅只是创建了一个Query的实例,同时将expression传递给它,因为此处仅仅只是一个DEMO,所以我们没有去真正解析表达式树(这其中要做的工作很多)。接着还有CreateQuery方法:

C# Entity Framework中的IQueryable和IQueryProvider详解

我们可以看到下面这句话:

实际的含义就是创建Query<>的实例,并且泛型参数是elementType,参数是this和expression。

最后就是Execute方法了,传递一个Expression参数,并获取最后的结果,笔者在这里直接是写死的值:

C# Entity Framework中的IQueryable和IQueryProvider详解

Query类

仅仅只有QueryProvider还没用,我们还需要一个能够保存表达式树状态的类,当然也包括了我们解析表达式后的结果也可以保存在其中,这样我们在IQueryProvider的Execute方法中就可以根据我们解析的结果执行执行并返回结果了。

C# Entity Framework中的IQueryable和IQueryProvider详解

这里我们可以看到Query的Expression值在创建这个实例时,如果没有传递Expression参数时该值就是:

但是在后面的过程中Query中的Expression将是QueryProvider中的expression值。

到此我们其实就完成了一个简单的示例了,我们就可以开始测试我们的成果了,笔者在利用如下的代码来测试:

OK,我们开始看看是如何分析这句LINQ语句的。

首先我们看下在一开始执行时Query中Expression的返回值(如下图):

在获取到这个表达式后,就开始执行Linq,首先执行的是where item == 123。

分析Where item == 123

接着我们F5,就可以看到在QueryProvider中的CreateQuery<S>命中了,并且Expression参数如下图所示: