IEnumerable和IQueryable的区别以及背后的ExpressionTree表达式树

关于IEnumerable和IQueryable的区别，这事还要从泛型委托Func<T>说起。来看一个简单的泛型委托例子：

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            Func<int, bool> f = i => i > 5;

            Console.WriteLine(f(3));

            Console.WriteLine(f(10));

            Console.ReadKey();

        }

    }

Func<T>是"语法糖"，实际上，编译器在内部会生成一个临时方法，再执行该方法。等同于如下：

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            Func<int, bool> f = DoSth;

            Console.WriteLine(f(3));

            Console.ReadKey();

        }


        static bool DoSth(int i)

        {

            return i > 5;

        }

    }

以上，.NET内部运作的路径是：编写C#代码→编译器编译成中间语言IL→运行时JIT编译成本地语言执行

■ 使用表达式树 Expression Tree

可是，有时候我们希望在运行时执行代码，该怎么办呢？

.NET为我们提供了Expression Tree,允许我们在运行时执行代码。

比如以上Func<int, bool> f = i => i > 5;这个表达式，Expression Tree这样理解这个表达式：

○ f是Expression<Func<int, bool>>类型，级Expression<TDelegate>类型
○ =>被理解成BinaryExpression类型
○ =>左右两边的i被理解成ParameterExpression
○ =>右边的5被理解成ConstantExpression

于是，如果我们用Expression Tree，在运行时执行代码，可以按如下写：

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            //Func<int, bool> f = i => i > 5;

            ParameterExpression iParam = Expression.Parameter(typeof (int), "i");

            ConstantExpression constExp = Expression.Constant(5, typeof (int));

            BinaryExpression greaterThan = Expression.GreaterThan(iParam, constExp);

            Expression<Func<int, bool>> f = Expression.Lambda<Func<int, bool>>(greaterThan, iParam);


            Func<int, bool> myDele = f.Compile();

            Console.WriteLine(myDele(3));

            Console.WriteLine(myDele(10));

            Console.ReadKey();

        }

    }

■ IQueryable和IEnumerable的区别

现在，可以看一个IEnumerable的例子了：

   class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {


            int[] intArr = new[] {1, 2, 3, 6, 8};

            IEnumerable<int> result = Enumerable.Where(intArr, i => i > 5);


            foreach (var item in result)

            {

                Console.WriteLine(item);

            }


            Console.ReadKey();

        }

    }

来看一下Enumerable，实现了IEnumerable接口，它的定义：

再来看Queryable，实现了IQueryable接口，它的定义：

发现，Enumerable和Queryable很多方法同名，但参数接收的参数类型是不一样的，Enumerable接收的参数类型是委托Func<TDelegate>,Querable接收的参数类型是Expression<Func<TDelegate>>，其类型是Expression Tree，是表达式树。

所以，有关IEnumerable<T>的表达式是在编译期确定的，有关IQueryable<T>的表达式是在运行时确定的。

■ 在Entity Framework应用实例中体会IQueryable<T>

首先在控制台应用程序中应用Entity Framework组件。

创建有关Entity Framework的上下文类，类，初始数据：

    public class Person

    {

        [Key]

        public int ID { get; set; }

        public string Name { get; set; }

        public int Age { get; set; }

    }


    public class MyContext : DbContext

    {

        public MyContext() : base("myConn")

        {

            Database.SetInitializer(new DbInirializer());

        }

        public DbSet<Person> People { get; set; }

    }


    public class DbInirializer : CreateDatabaseIfNotExists<MyContext>

    {

        protected override void Seed(MyContext context)

        {

            IList<Person> people = new List<Person>();

            people.Add(new Person(){Name = "张三",Age = 21});

            people.Add(new Person() { Name = "李四", Age = 22 });

            people.Add(new Person() { Name = "赵五", Age = 23 });


            foreach (var item in people)

            {

                context.People.Add(item);

            }

            base.Seed(context);

        }

    }

以上，如果转到DbSet的定义，我们可以看到DbSet实现了IQueryable接口。

配置连接字符串。

<configuration>

  <configSections>

    <!-- For more information on Entity Framework configuration, visit http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=237468 -->

    <section name="entityFramework" type="System.Data.Entity.Internal.ConfigFile.EntityFrameworkSection, EntityFramework, Version=6.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" requirePermission="false" />

  </configSections>

    <connectionStrings>

    <add name="myConn"

       connectionString="Data Source=.;User=yourusename;Password=yourpassword;Initial Catalog=MyTest;Integrated Security=True"

       providerName="System.Data.SqlClient"/>

  </connectionStrings>

  <startup>

    <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5" />

  </startup>

  <entityFramework>

    <defaultConnectionFactory type="System.Data.Entity.Infrastructure.SqlConnectionFactory, EntityFramework" />

    <providers>

      <provider invariantName="System.Data.SqlClient" type="System.Data.Entity.SqlServer.SqlProviderServices, EntityFramework.SqlServer" />

    </providers>

  </entityFramework>

</configuration>    

在主程序中：

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            using (var context = new MyContext())

            {

                foreach (var item in context.People)

                {

                    Console.WriteLine(item.Name);

                }

            }

            Console.ReadKey();

        }

    }

现在来体会IQueryable<T>的一些特性。

我们知道，DbSet实现了IQuerayble接口，于是上下文的的People属性类型是IQueryable<Person>。

通过，

IQueryable<Person> people = context.People;

得到的people是表达式，是sql语句，现在尝试打印不同情况下的people表达式。

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            using (var context = new MyContext())

            {

                IQueryable<Person> people = context.People;


                var r = new Random();

                Func<bool> rBool = () => r.Next()%2 == 0;


                Console.WriteLine(people);


                if (rBool())

                {

                    people = people.Where(p => p.Age > 21);

                    Console.WriteLine(people);

                }

                else

                {

                    people = people.OrderBy(p => p.Age);

                    Console.WriteLine(people);

                }


            }

            Console.ReadKey();

        }

    }

由此可以看出：IQueryable呈现给我们的是表达式而不是集合，通过这个表达式可以按需加载满足条件的数据。