C#简单实现表达式目录树(Expression)
阅读原文时间:2023年07月09日阅读:4

1.什么是表达式目录树 :简单的说是一种语法树,或者说是一种数据结构(Expression)

2.用Lambda声明表达式目录树:

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Expression<Func<``int``, int``, int``>> exp = (n, m) => n * m + 2; //表达试目录树的方法体只能是一行,不能有大括号。比如:

//Expression<Func<int, int, int>> exp1 = (m, n) =>

// {

// return m * n + 2;

// };

3.Expression.Compile();

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Func<``int``, int``, int``> func = (m, n) => m * n + 2;

Expression<Func<``int``, int``, int``>> exp = (m, n) => m * n + 2;

int iResult1 = func.Invoke(99, 99);

int iResult2 = exp.Compile().Invoke(99, 99);

iResult1 和iResult2的结果一样,但是能Compile()的只有LambdaExpression。 Compile() 是将表达式树描述的 Lambda 表达式编译为可执行代码,并生成表示该 lambda 表达式的委托。exp.Compile().Invoke(99,99) 相当于这样调用 exp.Compile()();

4.認識表达式目录树结构。把上面的表达式拆分就是如下图,小学数学知识里的,按照运算符优先级别,先算乘法,m*n,得出结果再算加法,加上2。

如代码所示,m和n是参数,所以类型为ParameterExpression ,2是常量,常量类型是ConstantExpression ,MultiplyAssign 乘法,Add加法。第六步中只能执行表示Lambda表达式的表达式目录树,即LambdaExpression或者Expression类型。如果表达式目录树不是表示Lambda表达式,需要调用Lambda方法创建一个新的表达式。actExpression.Compile()成委托,再调用。

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{

ParameterExpression left = Expression.Parameter(``typeof``(``int``), "m"``);``//左边的参数

ParameterExpression right = Expression.Parameter(``typeof``(``int``), "n"``);``//右边的参数

ConstantExpression constantlExp = Expression.Constant(2,``typeof``(``int``));``//常量2

BinaryExpression binaryExpMult = Expression.MultiplyAssign(left, right);``//两个参数相乘

BinaryExpression binaryExpAdd=Expression.Add(binaryExpMult, constantlExp);``//相乘的结果再加2

Expression<Func<``int``, int``,``int``>> actExpression = Expression.Lambda<Func<``int``, int``, int``>>(binaryExpAdd, left, right);

int result= actExpression.Compile()(2, 1);``//调用

Console.WriteLine(result+``""``);

}

一些表达式目录树常用的类型

5.表达式目录树+缓存

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using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

namespace ThreeHomeWork.Model

{

public class Student

{

public int Id { get``; set``; }

public string Name { get``; set``; }

public int Age { get``; set``; }

}

public class StudentDto

{

public int Id { get``; set``; }

public string Name { get``; set``; }

public int Age { get``; set``; }

}

}

有时候一些业务模型和实体模型不太一样,比如Student 于StudentDto实体的转换

一般的写法,new 一个实体然后把值赋给另一个实体,有一个就写一个,有十个就写是个,代码写死了,硬编码性能高

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{

Student student = new Student() { Age = 12, Id=1, Name=``"晴天" };

StudentDto studentDto = new StudentDto()

{

Name = student.Name,

Id = student.Id,

Age = student.Age

};

}

第二种:使用Expression表达式目录树

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Expression<Func<Student, StudentDto>> lambda = p => new StudentDto

{

Age = p.Age,

Id = p.Id,

Name = p.Name

};

lambda.Compile().Invoke(student);

01.使用字典缓存表达式树,第一步是实例化了一个命令参数,parameterExpression,&nbsp; List<MemberBinding> memberBindingList = new List<MemberBinding>();是一个对象成员集合列表,循环TOut的所有公共的属性和字段,Add到memberBindingList集合中,然后使用MemberInitExpression初始化多个对象拼装再调用。第一次调用动态拼装,组装了一个key放入字典中,缓存之后,就直接调用字典中的数据。缓存后的就是硬编码所以性能高。

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using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Linq.Expressions;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

namespace ThreeHomeWork.MappingExtend

{

/// <summary>

/// 生成表达式目录树。字典缓存

/// </summary>

public class ExpressionMapper

{

private static Dictionary<``string``, object``> _DIC = new Dictionary<``string``, object``>();

/// <summary>

/// 字典缓存表达式树

/// </summary>

/// <typeparam name="TIn"></typeparam>

/// <typeparam name="TOut"></typeparam>

/// <param name="tIn"></param>

/// <returns></returns>

public static TOut Trans<TIn, TOut>(TIn tIn)

{

string key = string``.Format(``"funckey_{0}_{1}"``, typeof``(TIn).FullName, typeof``(TOut).FullName);

if (!_DIC.ContainsKey(key))

{

ParameterExpression parameterExpression = Expression.Parameter(``typeof``(TIn), "p"``);

List<MemberBinding> memberBindingList = new List<MemberBinding>();

foreach (var item in typeof``(TOut).GetProperties())

{

MemberExpression property = Expression.Property(parameterExpression, typeof``(TIn).GetProperty(item.Name));

MemberBinding memberBinding = Expression.Bind(item, property);

memberBindingList.Add(memberBinding);

}

foreach (var item in typeof``(TOut).GetFields())

{

MemberExpression property = Expression.Field(parameterExpression, typeof``(TIn).GetField(item.Name));

MemberBinding memberBinding = Expression.Bind(item, property);

memberBindingList.Add(memberBinding);

}

MemberInitExpression memberInitExpression = Expression.MemberInit(Expression.New(``typeof``(TOut)), memberBindingList.ToArray());

Expression<Func<TIn, TOut>> lambda = Expression.Lambda<Func<TIn, TOut>>(memberInitExpression, new ParameterExpression[]

{

parameterExpression

});

Func<TIn, TOut> func = lambda.Compile();``//拼装是一次性的

_DIC[key] = func;

}

return ((Func<TIn, TOut>)_DIC[key]).Invoke(tIn);

}

}

}

02.泛型+反射,接收一个TIn类型的,返回一个TOut类型的反射,通过反射遍历赋值。

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using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

namespace ThreeHomeWork.MappingExtend

{

public class ReflectionMapper

{

/// <summary>

/// 反射

/// </summary>

/// <typeparam name="TIn"></typeparam>

/// <typeparam name="TOut"></typeparam>

/// <param name="tIn"></param>

/// <returns></returns>

public static TOut Trans<TIn, TOut>(TIn tIn)

{

TOut tOut = Activator.CreateInstance<TOut>();``//创建对象

foreach (var itemOut in tOut.GetType().GetProperties())``//遍历属性

{

foreach (var itemIn in tIn.GetType().GetProperties())

{

if (itemOut.Name.Equals(itemIn.Name))

{

itemOut.SetValue(tOut, itemIn.GetValue(tIn));

break``;

}

}

}

foreach (var itemOut in tOut.GetType().GetFields())``//遍历字段

{

foreach (var itemIn in tIn.GetType().GetFields())

{

if (itemOut.Name.Equals(itemIn.Name))

{

itemOut.SetValue(tOut, itemIn.GetValue(tIn));

break``;

}

}

}

return tOut;

}

}

}

03.使用第三方序列化反序列化工具,Newtonsoft.Json是比较好的一个工具,这种方式序列化代码虽然一行搞定,但是序列化和反序列化的动作比反射动作大点,耗时会比较高。

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using Newtonsoft.Json;

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

namespace ExpressionDemo.MappingExtend

{

public class SerializeMapper

{

/// <summary>

/// 序列化反序列化方式

/// </summary>

/// <typeparam name="TIn"></typeparam>

/// <typeparam name="TOut"></typeparam>

public static TOut Trans<TIn, TOut>(TIn tIn)

{

return JsonConvert.DeserializeObject<TOut>(JsonConvert.SerializeObject(tIn));

}

}

}

04.生成表达式目录树,泛型缓存,使用泛型缓存性能是最高的。动态实现Student与StudentDto的转换。

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using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Linq.Expressions;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

namespace ThreeHomeWork.MappingExtend

{

/// <summary>

/// 生成表达式目录树 泛型缓存

/// </summary>

/// <typeparam name="TIn"></typeparam>

/// <typeparam name="TOut"></typeparam>

public class ExpressionGenericMapper<TIn, TOut>```//Mapper2``

{

private static Func<TIn, TOut> _FUNC = null``;

static ExpressionGenericMapper()

{

ParameterExpression parameterExpression = Expression.Parameter(``typeof``(TIn), "p"``);

List<MemberBinding> memberBindingList = new List<MemberBinding>();

foreach (var item in typeof``(TOut).GetProperties())

{

MemberExpression property = Expression.Property(parameterExpression, typeof``(TIn).GetProperty(item.Name));

MemberBinding memberBinding = Expression.Bind(item, property);

memberBindingList.Add(memberBinding);

}

foreach (var item in typeof``(TOut).GetFields())

{

MemberExpression property = Expression.Field(parameterExpression, typeof``(TIn).GetField(item.Name));

MemberBinding memberBinding = Expression.Bind(item, property);

memberBindingList.Add(memberBinding);

}

MemberInitExpression memberInitExpression = Expression.MemberInit(Expression.New(``typeof``(TOut)), memberBindingList.ToArray());

Expression<Func<TIn, TOut>> lambda = Expression.Lambda<Func<TIn, TOut>>(memberInitExpression, new ParameterExpression[]

{

parameterExpression

});

_FUNC = lambda.Compile();``//拼装是一次性的

}

public static TOut Trans(TIn t)

{

return _FUNC(t);

}

}

}