自己动手实现Expression翻译器 – Part Ⅲ

上一节实现了对TableExpression的解析，通过反射创建实例以及构建该实例的成员访问表达式生成了一个TableExpression,并将其遍历格式化为”Select * From TableName ”之类的SQL语句，本节继续对其他QueryExpression进行解析。

先回顾一下几个类的作用

ExpressionVisitor -- 用于遍历Expression

DbExpressionVisitor -- 继承自ExpressionVisitor,并提供DbExpression的遍历支持，在遍历的过程中生成QueryExpression。

QueryFormatter -- 继承自DbExpressionVisitor,重写其对DbExpression的遍历方法，在遍历的过程中生成SQL语句。

一.别名生成

在一个多重子查询的语句里，每一个查询都可以指定别名，形如 “Select * From [User] As user”、“Select * From (Select * From [User] As t0) As t1”这种，类似于Linq中的let子句吧，这是每一个QueryExpression的标识，我们需要能够按一定规则自动生成它。

Linq To Sql是按t0、t1、t2….tn这样生成查询的别名，我们也学它好了，往DbExpressionVisitor里加个属性

#region 表名生成管理

private int _tableIndex;

/// <summary>
/// 获取新的查询别名
/// </summary>
public string NewAlias
{
    get { return "t" + _tableIndex++; }
}

#endregion

二.SelectExpression

SelectExpression与TableExpression的不同在于SelectExpression可以控制更多条件(Where、Top、Distinct)，以及定制自身的ColumnExpression,可以将毫不相干的值临时作为列。

先来重点解决无任何附加条件单纯的Select吧，就query.Select( x => x)好了,它应该解析成 “Select * From (Select * From TableName)”之类的。

不用调试我也知道这是一个MethodCallExpression,那我们重写DbExpressionVisitor.VisitMethodCall

protected override Expression VisitMethodCall(MethodCallExpression node)
{
    var method = node.Method;
    switch (method.Name)
    {
        case "Select":
            return this.VisitSelectCall(node);
    }

    return node;
}

/// <summary>
/// 去除表达式中的参数引用包装
/// </summary>
public Expression StripQuotes(Expression e)
{
    //如果为参数应用表达式
    while (e.NodeType == ExpressionType.Quote)
    {
        //将其转为一元表达式即可获取真正的值
        e = ((UnaryExpression)e).Operand;
    }
    return e;
}

public Expression VisitSelectCall(MethodCallExpression selectCall)
{
    var source = (QueryExpression)this.Visit(selectCall.Arguments[0]);
    var lambda = (LambdaExpression)this.StripQuotes(selectCall.Arguments[1]);
    var selector = (SelectExpression)this.Visit(lambda.Body);

    if (selector != null)
    {
        selector.From = source;
        return selector;
    }

    return selectCall;
}

StripQuotes方法的用处是去除表达式中的参数引用包装 ，因为 query.Select( x => x) 中的x => x此时被包装为一个QuoteExpression,如下图

这个时候我们实际需要的是Operand这个Lambda表达式 x => x，所以这个方法就是去除这个参数包装，把表达式拿出来而已。

VisitSelectCall方法很好理解

1. 首先Visit一下selectCall.Arguments[0](在这里是query对象)，那么对query对象Visit的结果是什么呢？就是一个TableExpression了。

2. 其次使用StripQuotes方法得到一句Lambda。

3. 接着Visit这个LambdaExpression的Body部分(x)，得到什么呢？我也不知道，不过这个 x 现在是一个ParameterExpression,让我们去重写VisitParameter~

protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression param)
{
    //Todo:应该生成一个SelectExpression,其列为所有param.Type的成员
    return base.VisitParameter(param);
}

╮(￣▽￣")╭去你十三姨的Todo。

首先从上下文来看，param代表的就是要Select一个类型的所有属性列，这个类型从哪来？

从上一个QueryExpression对象中来，也就是query对象的ElementType是什么，param就是它的一个表达式,可以从param.Type得到这个ElementType,这个时候我们还是反射param.Type去生成ColumnExpression吗？

没必要，我们只需要从上一个QueryExpression对象生成的Columns中拿取就好了，也就是每次生成一个QueryExpression对象，都将它的Columns缓存起来，后边如果有引用可以直接拿取。

那么给我们的DbExpressionVisitor动一下手术吧，先加入缓存

/// <summary>
/// 最后一次构建QueryExpression时生成的列集合
/// </summary>
private Dictionary<string, ColumnExpression> _lastColumns =
    new Dictionary<string, ColumnExpression>();

每次生成QueryExpression都去把这个缓存重赋值一次，那我们回去重写下生成TableExpression的那个方法

protected override Expression VisitConstant(ConstantExpression constant)
{
    var queryable = constant.Value as IQueryable;
    if (queryable != null)
    {
        //TableAttribute用来描述类对应的数据库表信息
        var table = (TableAttribute)queryable.ElementType.GetCustomAttributes(typeof(TableAttribute), false).FirstOrDefault();
        //如果没有该特性，直接使用类名作为表名
        var tableName = table == null ? queryable.ElementType.Name : table.Name;

        //生成TableExpression,并将其Columns属性缓存
        var tableExp = new TableExpression(queryable.ElementType, string.Empty, tableName);
        _lastColumns = tableExp.Columns.ToDictionary(x => x.ColumnName);

        return tableExp;
    }

    return base.VisitConstant(constant);
}

好了现在来真正的实现VisitParameter方法吧

protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression param)
{
    //如果缓存中没有任何列
    if (_lastColumns.Count == 0) return base.VisitParameter(param);

    var alias = this.NewAlias;

    //根据_lastColumns中生成newColumns,Value = Expression.Constant(oldColumn)也就是对oldColumn的一个引用
    var newColumns = _lastColumns.Values.Select(oldColumn =>
            new ColumnExpression(oldColumn.Type,
            Expression.Constant(oldColumn),
            alias,
            oldColumn.ColumnName,
            oldColumn.Index)).ToList();

    //将生成的新列赋值给缓存
    _lastColumns = newColumns.ToDictionary(x => x.ColumnName);

    return new SelectExpression(param.Type, alias, newColumns.AsReadOnly(), null);
}

最后结果返回到VisitSelectCall方法，整个过程如下图

到这里为止，query.Select( x => x) 被解析成了一个SelectExpression,它的From就是query。

好了让我们迫不及待的去翻译SelectExpression吧

让QueryFormatter去重写VisitSelect方法

public override Expression VisitSelect(SelectExpression select)
{
    _sb.Append("SELECT ");
    int index = 0;
    foreach (var column in select.Columns)
    {
        if (index++ > 0) _sb.Append(", ");
        this.VisitColumn(column);
    }

    if (select.From != null)
    {
        _sb.Append(" FROM ");
if (!(select.From is TableExpression)) _sb.Append("(");
        this.Visit(select.From);
        if (!(select.From is TableExpression)) _sb.Append(")");
    }
    _sb.AppendFormat(" As {0} ", select.Alias);

    return select;
}

然后再往VisitColumn方法加入对列引用的处理

public override Expression VisitColumn(ColumnExpression column)
{
    var value = column.Value;
    switch (value.NodeType)
    {
        case ExpressionType.MemberAccess:
            if (!column.SelectAlias.IsNullOrEmpty())
                _sb.AppendFormat("[{0}].", column.SelectAlias);

            var member = ((MemberExpression)value).Member;
            if (member.Name == column.ColumnName)
                _sb.AppendFormat("[{0}]", column.ColumnName);
            else
                _sb.AppendFormat("[{0}] As [{1}]", member.Name, column.ColumnName);
            break;

        //新加入对Value为ColumnExpression类型的处理
        case (ExpressionType)DbExpressionType.Column:
            _sb.AppendFormat("[{0}].[{1}]", column.SelectAlias, column.ColumnName);
            break;
        default:
            this.Visit(column.Value);
            _sb.AppendFormat(" As [{0}]", column.ColumnName);
            break;
    }
}

让我们试一下结果~~~

团长我完成任务了！( •̀ ω •́ )y

本来想着把SelectExpression讲完的，但是发觉内容多了点，知道你们都喜欢短的，期待下一篇吧。