一個(gè)美麗的邂逅
????????昨天心血來(lái)潮，想著用了很久的HangFire這個(gè)任務(wù)調(diào)度組件碍岔，卻從來(lái)沒(méi)有研究過(guò)其源碼浴讯，所以我就想著看一下Hangfire的源碼，然后當(dāng)我看到Hangfire源碼中 AspNetShutdownDetector(Asp.Net服務(wù)停止檢測(cè)器)這個(gè)類的源碼的時(shí)候蔼啦，看到其實(shí)現(xiàn)方式中榆纽，有兩個(gè)私有的方法，看起名稱是用于創(chuàng)建或者獲取某個(gè)類中的靜態(tài)字段和非靜態(tài)字段的捏肢，但是看其實(shí)現(xiàn)則是通過(guò)表達(dá)式樹(shù)進(jìn)行反射查找奈籽。代碼如下：
private static Func<T> CreateGetStaticFieldDelegate<T>(FieldInfo fieldInfo)
{
var fieldExp = Expression.Field(null, fieldInfo);
return Expression.Lambda<Func<T>>(fieldExp).Compile();
}
private static Func<object, T> CreateGetFieldDelegate<T>(FieldInfo fieldInfo, Type type)
{
var instExp = Expression.Parameter(typeof(object));
var convExp = Expression.Convert(instExp, type);
var fieldExp = Expression.Field(convExp, fieldInfo);
return Expression.Lambda<Func<object, T>>(fieldExp, instExp).Compile();
}
????????事情突然就變得有趣起來(lái)了，因?yàn)楸救耸莻€(gè)小菜雞鸵赫，日常來(lái)說(shuō)只會(huì)通過(guò)Expression來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)條件查詢這種基礎(chǔ)操作衣屏，還真沒(méi)有考慮過(guò)更深層次的操作，但是辩棒，人菜癮大狼忱，又菜又愛(ài)研究，所以一下就被這個(gè)操作給吸引住了一睁，然后越看越感興趣钻弄，之前居然沒(méi)想到表達(dá)式樹(shù)居然還能進(jìn)行反射操作，所以二話不說(shuō)就拋棄了Hangfire的源碼（畢竟得先搞懂這種操作的實(shí)現(xiàn)原理才能明白人家寫這個(gè)用意嘛）開(kāi)始專心研究起表達(dá)式樹(shù)來(lái)了者吁。
初識(shí)Expression
????????首先窘俺，我選擇先來(lái)了解一下Expression的概念及相關(guān)的方法（說(shuō)實(shí)話以前真沒(méi)有認(rèn)真研究過(guò)，實(shí)在是慚愧）, 而了解這個(gè)玩意的最好地方就是微軟官方給出的文檔复凳，文檔原文：Expression是一個(gè)抽象類瘤泪，他主要是表示表達(dá)式樹(shù)節(jié)點(diǎn)的類派生的基類。而其派生的類如下:
//表示具有二進(jìn)制運(yùn)算符的表達(dá)式
System.Linq.Expressions.BinaryExpression
//表示包含一個(gè)表達(dá)式序列的塊染坯，表達(dá)式中可定義變量均芽。
System.Linq.Expressions.BlockExpression
//表示具有條件運(yùn)算符的表達(dá)式。
System.Linq.Expressions.ConditionalExpression
//表示具有常數(shù)值的表達(dá)式
System.Linq.Expressions.ConstantExpression
//發(fā)出或清除調(diào)試信息的序列點(diǎn)单鹿。 這使調(diào)試器能夠在調(diào)試時(shí)突出顯示正確的源代碼掀宋。
System.Linq.Expressions.DebugInfoExpression
//表示一個(gè)類型或空表達(dá)式的默認(rèn)值。
System.Linq.Expressions.DefaultExpression
//表示一個(gè)動(dòng)態(tài)操作
System.Linq.Expressions.DynamicExpression
//表示無(wú)條件跳轉(zhuǎn)仲锄。 這包括返回語(yǔ)句劲妙，break 和 continue 語(yǔ)句以及其他跳轉(zhuǎn)。
System.Linq.Expressions.GotoExpression
//表示對(duì)一個(gè)屬性或數(shù)組進(jìn)行索引儒喊。
System.Linq.Expressions.IndexExpression
//表示一個(gè)將委托或 Lambda 表達(dá)式應(yīng)用到一個(gè)自變量表達(dá)式列表的表達(dá)式镣奋。
System.Linq.Expressions.InvocationExpression
//表示一個(gè)標(biāo)簽，可以將該標(biāo)簽放置在任何 Expression 上下文中怀愧。
//如果已跳轉(zhuǎn)到該標(biāo)簽侨颈，則它將獲取由對(duì)應(yīng)的 GotoExpression 提供的值余赢。
//否則，它接收 DefaultValue 中的值哈垢。
//如果 Type 等于 System.Void妻柒，則不應(yīng)提供值。
System.Linq.Expressions.LabelExpression
//介紹 lambda 表達(dá)式耘分。 它捕獲一個(gè)類似于 .NET 方法主體的代碼塊举塔。
System.Linq.Expressions.LambdaExpression
//表示具有集合初始值設(shè)定項(xiàng)的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用。
System.Linq.Expressions.ListInitExpression
//表示無(wú)限循環(huán)求泰。 可通過(guò)“中斷”退出該循環(huán)央渣。
System.Linq.Expressions.LoopExpression
//表示訪問(wèn)字段或?qū)傩浴?System.Linq.Expressions.MemberExpression
//表示調(diào)用構(gòu)造函數(shù)并初始化新對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)成員。
System.Linq.Expressions.MemberInitExpression
//表示對(duì)靜態(tài)方法或?qū)嵗椒ǖ恼{(diào)用渴频。
System.Linq.Expressions.MethodCallExpression
//表示創(chuàng)建一個(gè)新數(shù)組芽丹，并可能初始化該新數(shù)組的元素。
System.Linq.Expressions.NewArrayExpression
//表示一個(gè)構(gòu)造函數(shù)調(diào)用枉氮。
System.Linq.Expressions.NewExpression
//表示一個(gè)命名的參數(shù)表達(dá)式志衍。
System.Linq.Expressions.ParameterExpression
//一個(gè)為變量提供運(yùn)行時(shí)讀/寫權(quán)限的表達(dá)式。
System.Linq.Expressions.RuntimeVariablesExpression
//表示一個(gè)控制表達(dá)式聊替，該表達(dá)式通過(guò)將控制傳遞到 SwitchCase 來(lái)處理多重選擇楼肪。
System.Linq.Expressions.SwitchExpression
//表示一個(gè) try/catch/finally/fault 塊。
System.Linq.Expressions.TryExpression
//表示表達(dá)式和類型之間的操作惹悄。
System.Linq.Expressions.TypeBinaryExpression
//表示具有一元運(yùn)算符的表達(dá)式春叫。
System.Linq.Expressions.UnaryExpression
????????由上面我們可以看出，Expression作為表達(dá)式樹(shù)的一個(gè)基類泣港，其派生了許多不同的子類暂殖，根據(jù)這些子類，我們可以實(shí)現(xiàn)不同的邏輯（此前真是沒(méi)考慮過(guò)這方面当纱，我以為只能去當(dāng)作數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)句呢呛每，真特么慚愧），那么問(wèn)題隨之而來(lái)坡氯，我們應(yīng)該怎么去應(yīng)用這些子類晨横，或者在什么時(shí)候可以運(yùn)用他們呢？不急箫柳，今天我們首先簡(jiǎn)單了解一下Expression的相關(guān)概念及結(jié)構(gòu)手形，先把基類研究明白了，其他子類日后可以慢慢研究悯恍。
解析
????????在此之前库糠，我們先理解一下什么是表達(dá)式，表達(dá)式是由多個(gè)運(yùn)算符和操作數(shù)組成涮毫，其中運(yùn)算符表示要進(jìn)行的操作瞬欧，而操作數(shù)可以是一個(gè)變量贷屎、常量或者固定值。舉例如下：
a>b;
a=1;
a=100;
var a=1+2;
a+b+c;
以上這些都屬于表達(dá)式艘虎，從上面的代碼我可以看出豫尽，表達(dá)式的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單可以分為左操作數(shù)，運(yùn)算符顷帖，右操作數(shù)。三個(gè)基本的元素組成渤滞。
????????那么什么又是表達(dá)式樹(shù)贬墩？官方給出的說(shuō)法是：表達(dá)式樹(shù)以樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示代碼，其中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一種表達(dá)式妄呕，這句話其實(shí)我剛開(kāi)始理解起來(lái)呢陶舞，有些不太理解，但是在閱讀了幾篇關(guān)于表達(dá)式樹(shù)的文章以后绪励，大致有了一些理解肿孵。我的理解：表達(dá)式樹(shù)就是一個(gè)可以拆分為多個(gè)子表達(dá)式的表達(dá)式所展開(kāi)后的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，具體如下：
a=1+2;
通過(guò)前面關(guān)于表達(dá)式介紹我們可以知道疏魏，這是一個(gè)包含加法表達(dá)式的賦值表達(dá)式停做，我們可以把它看作是一個(gè)表達(dá)式樹(shù)，那么作為一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)大莫，我們首先把這個(gè)表達(dá)式本身看作最頂層的節(jié)點(diǎn)（樹(shù)梢）蛉腌。按照表達(dá)式的基本結(jié)構(gòu)，我們首先看到左操作數(shù)（a）只厘，運(yùn)算符（=）烙丛，右操作符（1+2），確定好頂層節(jié)點(diǎn)以后羔味，我們開(kāi)始往下去展開(kāi)列出表達(dá)式的子節(jié)點(diǎn)河咽，首先，該左操作數(shù)只有一個(gè)變量赋元，那么該表達(dá)式樹(shù)的第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)就是左操作數(shù)變量'a',然后第二個(gè)節(jié)點(diǎn)就是運(yùn)算符 '='忘蟹，而第三個(gè)節(jié)點(diǎn)則是右操作數(shù)（1+2），現(xiàn)在我們進(jìn)一步將（1+2）看做成一個(gè)加法表達(dá)式们陆，然后我們往下繼續(xù)展開(kāi)尋找子節(jié)點(diǎn)寒瓦，那么該表達(dá)式的第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)就是固定值1，第二個(gè)子節(jié)點(diǎn)則是運(yùn)算符+坪仇，第三個(gè)子節(jié)點(diǎn)則是固定值2杂腰。至此，所有子節(jié)點(diǎn)均為個(gè)操作數(shù)或運(yùn)算符椅文，無(wú)法再繼續(xù)往下展開(kāi)喂很，該表達(dá)式樹(shù)結(jié)構(gòu)就結(jié)束了惜颇。為了更直觀的展示，我畫了個(gè)結(jié)構(gòu)圖少辣，其結(jié)構(gòu)圖如下：
????????那么凌摄，這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，我們?cè)诖a中如何使用表達(dá)式樹(shù)來(lái)進(jìn)行標(biāo)識(shí)呢漓帅？讓我們來(lái)看下圖：
由上圖可以看出锨亏，我們先使用Constant方法定義出一個(gè)ConstantException類型的表達(dá)式作為左操作數(shù)，同理我們?cè)俾暶鞒鲆粋€(gè)右操作數(shù)忙干，之后器予，通過(guò)Expression提供的Add方法或者M(jìn)akeBinary方法指定從需要操作的運(yùn)算以及左右操作數(shù)，從而就會(huì)生成一個(gè)BinaryExpression類型的表達(dá)式捐迫，然后我們?cè)偻ㄟ^(guò)Parameter方法生命出一個(gè)變量表達(dá)式乾翔，之后通過(guò)Assign（賦值表達(dá)式）將其組合起來(lái)，就又生成了一個(gè)全新的表達(dá)式施戴，通過(guò)輸出我們可以看到反浓，其結(jié)構(gòu)與我們上面的表達(dá)式結(jié)構(gòu)一毛一樣。所以這就是C#表達(dá)式樹(shù)相關(guān)的整個(gè)結(jié)構(gòu)與基本操作赞哗。
