C#动态构建表达式树（三）——表达式的组合
前言
在筛选数据的过程中，可能会有这样的情况：有一些查询条件是公共的，但是根据具体的传入参数可能需要再额外增加一个条件。对于这种问题一般有两种方法：
a. 在 Where 后再组合一个 Where，如：
List<SOME_CLASS> dataList = dataList.Where(FILTER_1).Where(FILTER_2).ToList();
b. 将类型相同两个表达式组合起来（就是本文的主题了）
由于项目中既有框架的封装，查询时只能传入 Expression<Func<T, bool>> 类型的值，因此只能采用 b 方法。
最终
1.代码
先给出研究后最后得出的方法，再分享自己踩坑的过程（仅以 And 操作为例，其它的大同小异）。
public static Expression<Func<T, bool>> CombineLambda<T>(params Expression<Func<T, bool>>[] lambdas)
{
UnifyExpressionVisitor ueVisitor = new UnifyExpressionVisitor();
ParameterExpression rootPe = ueVisitor.AddExpression(typeof(T));
// 新建一个原始条件 a => true，并逐个组合数组中的条件
Expression<Func<T, bool>> result = Expression.Lambda<Func<T, bool>>(
Expression.Constant(true), rootPe);
for (int i = 0; i < lambdas.Length; i++)
{
Expression tmp = ueVisitor.Visit(result.Body);
Expression tmp1 = ueVisitor.Visit(lambdas[i].Body);
result = Expression.Lambda<Func<T, bool>>(Expression.AndAlso(tmp, tmp1), rootPe);
}
return result;
}
private class UnifyExpressionVisitor : ExpressionVisitor
{
public List<ParameterExpression> PeList = new List<ParameterExpression>();
public UnifyExpressionVisitor() { }
public ParameterExpression AddExpression(Type type)
{
// 从 'A' 开始，为每个类型指定一个形参
var result = Expression.Parameter(type, ((char)(65 + PeList.Count)).ToString());
PeList.Add(result);
return result;
}
// 覆写 VisitParameter 方法，返回我们指定的统一 Parameter
protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression p)
{
ParameterExpression peTmp = PeList.Find(a => a.Type == p.Type);
if(peTmp == null)
{
return AddExpression(p.Type);
}
else
{
return peTmp;
}
}
public override Expression Visit(Expression node)
{
return base.Visit(node);
}
}
Lambda表达式由参数（Parameter）和内容（Body）组成。主要的思路是 将给出的所有 Lambda 表达式的 参数（Parameter） 都改为 同一个参数（Parameter），再把内容（Body）组合起来 。
2. 验证
假设我们有这样的数据:
[
{
"Name": "安柏",
"Age": 25,
"Weapons": [
{
"Name": "普通弓",
"GetTime": "2021-05-03T12:00:00+08:00",
"Description": "入门级武器，从无到有"
}
]
},
{
"Name": "行秋",
"Age": 18,
"Weapons": [
{
"Name": "单手剑",
"GetTime": "2021-05-22T11:00:00+08:00",
"Description": "刚刚够用的武器"
}
]
},
{
"Name": "可莉",
"Age": 8,
"Weapons": [
{
"Name": "嘟嘟可故事集",
"GetTime": "2021-06-20T15:35:00+08:00",
"Description": "特别合适的武器"
},
{
"Name": "简单的书",
"GetTime": "2021-05-03T16:47:00+08:00",
"Description": "赠送的武器"
}
]
}
]
（原来你也玩原船，，，哦不是，原神啊）。主要有 “角色”、“年龄”（我瞎编的）、“武器”（半真半编的）这几个字段，其中 “武器”是单独一个类，定义如下：
/// <summary>
/// 原神角色
/// </summary>
public class YuanshenRole
{
/// <summary>
/// 名字
/// </summary>
public string Name { get; set; }
/// <summary>
/// 年龄
/// </summary>
public int Age { get; set; }
/// <summary>
/// 所拥有的武器
/// </summary>
public List<Weapon> Weapons { get; set; }
}
/// <summary>
/// 武器
/// </summary>
public class Weapon
{
/// <summary>
/// 名称
/// </summary>
public string Name { get; set; }
/// <summary>
/// 获得的时间
/// </summary>
public DateTime GetTime { get; set; }
/// <summary>
/// 描述
/// </summary>
public string Description { get; set; }
}
我们要查找 Age 为 8, Name 为“可莉”，Weapons中存在 “嘟嘟可故事集” 的角色，分成两个表达式写，并组合起来：
// 三个单独的条件
Expression<Func<YuanshenRole, bool>> filter2 = x => x.Age == 8;
Expression<Func<YuanshenRole, bool>> filter1 = x => x.Name == 可莉";
Expression<Func<YuanshenRole, bool>> filter = x => x.Weapons.Any(y => y.Name == "嘟嘟可故事集");
// 组合起来
var finalFilter = CombineLambda(filter, filter1, filter2);
CombineLambda 方法需要传入要组合的表达式。
踩坑过程
1. 只拼接Lambda表达式的Body，不改变其参数
说起拼接，我的第一想法是这样的：
// 错误的写法
Expression<Func<YuanshenRole, bool>> finalFilter = Expression.Lambda<Func<YuanshenRole, bool>>(
Expression.AndAlso(filter.Body, filter1.Body), // 即使取了表达式的 Body，意义也不对
Expression.Parameter(typeof(YuanshenRole), "x")
);
报错为：
从作用域“”引用了“UsageDemo.Program+YuanshenRole”类型的变量“x”，但该变量未定义”
在查找资料的时候看到了一个比喻：每个 Lambda 表达式就像是一个独轮车，把它们拼起来就相当于把两个独轮车拼成一个自行车。而上述的过程，我们看似把两个轮子拆下来，安装在了同一个车架子上，却没有改造两个轮子让其适应新的车架子（即，改变 “原有表达式 Body” 中引用 “原来Parameter” 的部分）
自然而然地，我们需要进行一番深入的改造。搜索网上的资料后发现，可以通过继承 ExpressionVisitor 类并覆写其中的部分方法，如下：
class MyExpressionVisitor : ExpressionVisitor
{
public ParameterExpression _Parameter0 { get; set; }
public MyExpressionVisitor(ParameterExpression Parameter0)
{
_Parameter0 = Parameter0;
}
protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression p)
{
return _Parameter0;
}
public override Expression Visit(Expression node)
{
return base.Visit(node);
}
}
VisitParameter 方法在 Visit 时默认返回原 Parameter，通过覆写它可以达到改造 Body 中引用 “原来Parameter” 的效果。
ExpressionVisitor 中的 Visit 方法感觉与常规方法思路完全不同，先挖个坑，以后再研究
顺理成章地，踩了第二个坑QAQ
2. 只传入了 1 个 Parameter，而实际需要 2 个
根据踩坑1，写法应该为：
Expression<Func<YuanshenRole, bool>> filter = x => x.Weapons.Any(y => y.Name == "嘟嘟可故事集");
Expression<Func<YuanshenRole, bool>> filter2 = x => x.Age == 8;
ParameterExpression pe = Expression.Parameter(typeof(YuanshenRole), "x");
var visitor1 = new MyExpressionVisitor(pe);
Expression bodyone1 = visitor1.Visit(filter.Body); // 此处需要调用我们自定类的 Visit 方法改造原 Parameter
Expression bodytwo1 = visitor1.Visit(filter2.Body);
Expression<Func<YuanshenRole, bool>> finalFilter =
ExpressionLambda<Func<YuanshenRole, bool>>(Expression.AndAlso(bodyone1,bodytwo1), pe);
dataList = dataList.AsQueryable().Where(finalFilter).ToList();
结果报错为：
没有为类型“UsageDemo.Program+YuanshenRole”定义属性“System.String Name””
发生甚么事了，我们的 filter 也没有获取 YuanshenRole 的 Name 属性啊。此处我确实愣了一下，然后发现其实 查找的是 Weapon 类型的 Name，而传入的是 YuanshenRole 类型的参数。
因此在覆写的 Visit 方法中不能只返回一个类型，而要根据实际情况返回。稍加封装就有了文本最开始的代码。
后记
最一开始我觉得合并两个表达式应该是个很简单的操作，可能一个方法就搞定了，没想到他不讲武德，让我搞了这么长时间。我大 E 了啊，没有闪。希望这些代码以后耗子喂汁，不要再搞这样的聪明，小聪明啊，谢谢朋友们！
最新
2022-01-03
最近工作中向同事介绍这个方法时，发现了原代码中大量冗余的逻辑，调用起来极不优雅，因此进行了修正。果然代码还是要讲一遍才更能发现其中的问题。
参考
LINQ系列(7)——表达式树之EXPRESSIONVISITOR
合并两个 Lambda 表达式（此文中还介绍了通过 Invoke 方法来达到上述目的，但不适用于 IQueryable 类型的操作）