.NET 中的表达式树如何动态构建查询?

星降
发布: 2025-10-04 10:58:02
原创
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表达式树可将代码转为数据结构,用于动态构建LINQ查询。通过ParameterExpression、Property、Constant和BinaryExpression等节点组合条件,并用Expression.Lambda封装,支持EF翻译成SQL。常用于多条件搜索、权限控制等场景,需注意属性存在性、类型匹配及避免不支持的方法调用。

.net 中的表达式树如何动态构建查询?

在 .NET 中,表达式树(Expression Trees)是一种可以将代码表示为数据结构的技术,常用于动态构建 LINQ 查询,特别是在 Entity Framework 等 ORM 框架中实现延迟执行和数据库端翻译。通过手动构建表达式树,可以在运行时动态生成查询条件,比如根据用户输入组合 WHERE 子句。

理解表达式树的基本结构

表达式树由 ParameterExpressionConstantExpressionBinaryExpressionExpression.Lambda 等节点构成。它们共同组成一个可编译或传递给 LINQ 提供者的逻辑判断结构。

例如,要表示 c => c.Age > 18,需要:

  • 定义参数:用 Expression.Parameter 创建实体参数
  • 访问属性:用 Expression.Property 获取 Age 字段
  • 创建常量:用 Expression.Constant 表示 18
  • 构建比较:用 Expression.GreaterThan 生成 > 操作
  • 封装成 Lambda:用 Expression.Lambda 组合成完整表达式

动态构建简单查询条件

假设有一个 Person 类:

<font color="#006699">public class Person {
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}</font>
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现在想根据字段名和值动态生成查询,比如 Age > 18Name == "Tom"

<font color="#006699">public Expression<Func<Person, bool>> BuildExpression(string propertyName, object value)
{
    var param = Expression.Parameter(typeof(Person), "c");
    var property = Expression.Property(param, propertyName);
    var constant = Expression.Constant(value);
    var equality = Expression.Equal(property, constant);

    return Expression.Lambda<Func<Person, bool>>(equality, param);
}</font>
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调用方式:

<font color="#006699">var expr = BuildExpression("Name", "Tom");
var people = dbContext.People.Where(expr).ToList();</font>
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Entity Framework 能识别这种表达式并将其翻译成 SQL。

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组合多个条件(AND / OR)

使用 Expression.AndAlsoExpression.OrElse 可以合并多个条件:

<font color="#006699">var param = Expression.Parameter(typeof(Person), "c");

// c.Age > 18
var ageProp = Expression.Property(param, "Age");
var ageCond = Expression.GreaterThan(ageProp, Expression.Constant(18));

// c.Name == "Tom"
var nameProp = Expression.Property(param, "Name");
var nameCond = Expression.Equal(nameProp, Expression.Constant("Tom"));

// c.Age > 18 && c.Name == "Tom"
var andExpr = Expression.AndAlso(ageCond, nameCond);

var lambda = Expression.Lambda<Func<Person, bool>>(andExpr, param);</font>
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这样生成的 lambda 就能用于复杂筛选:

<font color="#006699">dbContext.People.Where(lambda).ToList();</font>
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实际应用场景与注意事项

常见用途包括:

  • 构建通用搜索接口(如后台管理中的多条件过滤)
  • 权限系统中动态生成数据访问规则
  • 支持用户自定义查询逻辑

注意点:

  • 确保属性存在,否则运行时报错 —— 建议先验证或使用反射辅助
  • 类型匹配很重要,比如 int 和 string 比较会抛异常,必要时做转换
  • Entity Framework 不支持所有表达式操作,尽量使用它能翻译的模式
  • 避免在表达式中调用本地方法(如 ToString()),会导致“不支持的方法”错误

基本上就这些。只要掌握参数、属性、常量、操作符和 Lambda 的组装逻辑,就能灵活构造各种查询条件。虽然写起来比字符串拼接麻烦,但类型安全且能被 EF 正确解析,是处理动态查询的最佳实践之一。

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