3           語(yǔ)言級特性支撐下的LINQ項目（Language Features Supporting the LINQ Project）

LINQ 完全建立在用途廣發(fā)的（general-purpose）語(yǔ)言級特性上，其中一部分是 C# 3.0 和 Visual Basic 9.0 新加的特性。每一種特性都有其特有的作用，不過(guò)把這些特性加起來(lái)就能提供一條可擴展的定義查詢(xún)方法或者可查詢(xún)的API的途徑。本章節我來(lái)探究這些語(yǔ)言級的特性，看看它們是怎樣實(shí)現更加直觀(guān)的聲明式的查詢(xún)處理的。

3.1        Lambda表達式和表達式樹(shù)（Lambda Expressions and Expression Trees）

很多查詢(xún)操作符允許用戶(hù)提供一種可以執行過(guò)濾（filtering）、發(fā)送數據（projection）和分解出Key值（key extraction）這樣的功能。這樣的查詢(xún)技巧建立在lambada表達式的概念之上，它提供給開(kāi)發(fā)者一條方便的途徑來(lái)寫(xiě)這樣的函數，可以為后來(lái)的附值（subsequent valuation）像傳遞參數一樣來(lái)傳遞。Lambda表達式跟 CLR 委托（delegates）很相似，必須依托在由一個(gè)委托類(lèi)型（delegate type）定義的方法名（method signature）之上。為了舉例說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，我們可以分解上面的代碼片段，使用函數式委托類(lèi)型（Func delegate type）來(lái)實(shí)現與之對等的（equivalent）而且更加直觀(guān)的代碼：

Func<string, bool>   filter  = s => s.Length == 5;

Func<string, string> extract = s => s;

Func<string, string> project = s => s.ToUpper();

IEnumerable<string> expr = names.Where(filter) 

                                .OrderBy(extract)

                                .Select(project);

Lambda表達式是 C# 2.0 的匿名方法（anonymous methods）的自然演進(jìn)（natural evolution）。舉例來(lái)說(shuō)，我們可以用匿名方法來(lái)寫(xiě)上面的例子如下所示：

Func<string, bool>   filter  = delegate (string s) 

{

                                   return s.Length == 5; 

                               };

Func<string, string> extract = delegate (string s) 

{ 

                                   return s; 

                               };

Func<string, string> project = delegate (string s) 

{

                                   return s.ToUpper(); 

                               };

IEnumerable<string> expr = names.Where(filter) 

                                .OrderBy(extract)

                                .Select(project);

一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)者通過(guò)查詢(xún)操作符（query operators）使用已命名的方法（named methods）、匿名的方法（anonymous methods）、或者lambda表達式（lambda expressions）都是很自由的。Lambda表達式勝過(guò)給創(chuàng )造者提供最直接最緊湊的語(yǔ)法，更重要的是，lambda表達式可以像代碼或數據一樣編譯，使得它可以被優(yōu)化器（optimizers）、編譯器（translators）和運算器（evaluators）在運行時(shí)（runtime）處理。

LINQ 定義了一個(gè)卓越的類(lèi)型（distinguished type），Expression<T> （在System.Expressions 命名空間里），指出一個(gè)特定的lambda表達式比一個(gè)傳統的IL-based方法實(shí)體（method body）更加需要表達式樹(shù)（expression tree）。表達式樹(shù)是更有效率的表現lambda表達式在內存中的數據（in-memory data），使得表達式的數據結構（structure）更加清晰（transparent and explicit）。

編譯器決定是否生成可執行的IL（executable IL）還是一個(gè)表達式樹(shù)（expression tree）的條件，在于lambda表達式是如何使用的。當lambda表達式賦予一個(gè)委托類(lèi)型（delegate type）的變量（variable）、field或參數（parameter）時(shí)，編譯器生成與匿名方法（anonymous method）同樣的IL。當lambda表達式賦予一個(gè)Expression<T>類(lèi)型的變量（variable）、field或參數（parameter）時(shí)，編譯器就將它替換成一個(gè)表達式樹(shù)（expression tree）。

舉例來(lái)說(shuō)，分析下面的兩個(gè)變量的聲明方式：

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

Expression<Func<int, bool>> e = n => n < 5;

變量 f 是一個(gè)委托類(lèi)型的變量，可以直接像如下執行：

bool isSmall = f(2); // isSmall is now true

變量 e 是一個(gè)表達式樹(shù)類(lèi)型的變量，不能像如下方式執行：

bool isSmall = e(2); // compile error, expressions == data

與委托方式不同的，我們可以把有效率但不透明的代碼（effectively opaque code）與表達式樹(shù)（expression tree）相配合使用，就像程序代碼中其他數據結構（data structure）一樣。舉例如下的程序：

Expression<Func<int, bool>> filter = n => n < 5;

BinaryExpression    body  = (BinaryExpression)filter.Body;

ParameterExpression left  = (ParameterExpression)body.Left;

ConstantExpression  right = (ConstantExpression)body.Right;

Console.WriteLine("{0} {1} {2}", 

                  left.Name, body.NodeType, right.Value);

虛擬機在運行時(shí)分解這些表達式并輸出如下結果：

n LT 5

在運行時(shí)像使用 data 一樣使用這些表達式的能力是危險的，它會(huì )授權一個(gè)使用第三方庫的系統（ecosystem of third-party libraries）可以影響（leverage）平臺內部（part of the platform）的基礎查詢(xún)提取功能（base query abstractions）。DLinq數據存?。?/span>data access）的實(shí)現在存儲區（in the store）通過(guò)調整這個(gè)技巧（leverages this facility）來(lái)把表達式樹(shù)轉換成適合賦值（suitable for evaluation）的 T-SQL 語(yǔ)句（statement）。

 

待續， 譯者Naven 2005-10-21