表达式树将lambda表达式转换为内存中的树形结构,用于分析、修改或生成代码逻辑,常见于LINQ to SQL、Entity Framework及动态查询等场景。

Expression Trees(表达式树)是 C# 中一种将代码表示为数据结构的技术。它把 lambda 表达式转换成内存中的树形结构,而不是直接编译成可执行代码。这意味着你可以分析、修改或生成代码逻辑,在运行时动态处理表达式。
最常见的应用场景包括 LINQ to SQL 和 Entity Framework:它们利用表达式树将 C# 中的查询逻辑翻译成 SQL 语句。此外,表达式树也用于构建动态查询、AOP(面向切面编程)、Mock 框架(如 Moq)等高级场景。
表达式树的基本结构
在 C# 中,表达式树由 System.Linq.Expressions 命名空间下的类型构成。核心类是 Expression,它是所有表达式节点的基类。常见的派生类型有:
-
ParameterExpression:表示参数,比如
x -
ConstantExpression:表示常量,比如
5或"hello" -
BinaryExpression:表示二元操作,如加法
+、等于== -
UnaryExpression:表示一元操作,如取反
! - MethodCallExpression:表示方法调用
- LambdaExpression:表示整个 lambda 表达式
例如,lambda 表达式 x => x * 2 被构造成一棵树:
- 根节点是 LambdaExpression
- 参数是 ParameterExpression(x)
- 主体是 BinaryExpression(乘法)
- 乘法的左右操作数分别是 x 和 ConstantExpression(2)
如何构建表达式树
手动构建表达式树可以更深入理解其结构。以下示例构建一个等效于 x => x > 5 的表达式:
// 定义参数 ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(int), "x");// 创建常量 ConstantExpression constant = Expression.Constant(5);
// 创建大于比较表达式 BinaryExpression body = Expression.GreaterThan(param, constant);
// 构建 lambda 表达式 Expression
> lambda = Expression.Lambda >(body, param);
此时,lambda 是一个表达式树对象,尚未执行。要执行它,需要编译:
Funccompiled = lambda.Compile(); bool result = compiled(8); // 返回 true
这个过程分为“构造”和“编译执行”两个阶段,正是这种分离使得表达式可以被分析或转换。
解析表达式树
解析表达式树通常通过遍历其节点完成。你可以使用 ExpressionVisitor 类来实现自定义遍历逻辑。例如,你想提取表达式中所有的常量值:
public class ConstantExtractor : ExpressionVisitor
{
public readonly List










