C#如何使用Expression Trees C#表达式树入门详解

表达式树是C#中将代码表示为可分析、修改和编译的数据结构的机制；它描述“要做什么”，而非直接执行，常用于ORM、动态查询等场景，核心区别于委托在于其可遍历性和延迟编译能力。

Expression Trees（表达式树）是 C# 中一种将代码以数据结构形式表示的机制，它不是直接执行逻辑，而是构建一棵描述“要做什么”的树。这让你能在运行时动态生成、检查、修改甚至编译成委托来执行代码——常用于 ORM（如 Entity Framework）、LINQ to SQL、动态查询、规则引擎等场景。

表达式树 vs 普通委托：核心区别在哪？

普通委托（比如 Func<int int bool></int>）是可执行的代码；而表达式树（Expression<func int bool>></func>）是描述这个委托“长什么样”的数据结构，可以被遍历、分析或转换。

简单对比：

• 委托写法：Func<int int bool> func = (x, y) => x > y;</int> → 直接能调用 func(5, 3)
• 表达式树写法：Expression<func int bool>> expr = (x, y) => x > y;</func> → 不能直接调用，但可用 expr.Compile() 转成委托再执行

手动构建一个基础表达式树

虽然通常用 Lambda 表达式隐式创建，但理解手动构建有助于掌握底层结构。下面手动拼出 x => x * 2 + 1：

• 定义参数： var xParam = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
• 构建子表达式：var multiply = Expression.Multiply(xParam, Expression.Constant(2));
• 加上常量：var body = Expression.Add(multiply, Expression.Constant(1));
• 组合成 Lambda：var lambda = Expression.Lambda<func int>>(body, xParam);</func>
• 编译执行：var func = lambda.Compile(); int result = func(5); // 得到 11

常见用途：从 LINQ 查询到动态条件拼接

最典型的实战场景是构造动态 WHERE 条件。比如根据用户输入拼接查询：

• 假设有 IQueryable<product> query</product>，想按 Name 包含某字符串、且 Price 大于某值来过滤
• 不用硬编码 SQL 或 if-else 组合，而是用表达式树动态构建 Expression<func bool>></func>
• EF Core 会把该表达式翻译成 SQL，而不是先查全表再内存过滤
• 关键点：必须用 Expression 类型传入 Where()，否则会触发 IEnumerable.Where（即内存过滤）

调试与查看表达式树结构

表达式树看不见摸不着？可以用以下方式“看”它：

• 打印 expr.ToString() → 输出类似 (x, y) => (x > y) 的文本表示
• 用 expr.Body.NodeType 查看节点类型（如 Binary, Constant, Parameter）
• 用 ExpressionVisitor 子类遍历整棵树，实现日志记录、改写逻辑（如把 == null 自动转成 IsNullOrEmpty）

基本上就这些。表达式树不复杂，但容易忽略它和普通委托的本质差异——记住：它是“代码的数据化”，不是“代码的快捷写法”。用对了，能让程序更灵活；用错了，可能性能掉坑里还查不出原因。

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