一個(gè)美麗的邂逅

昨天心血來(lái)潮，想著用了很久的HangFire這個(gè)任務(wù)調(diào)度組件，卻從來(lái)沒(méi)有研究過(guò)其源碼，所以我就想著看一下Hangfire的源碼，然后當(dāng)我看到Hangfire源碼中 AspNetShutdownDetector(Asp.Net服務(wù)停止檢測(cè)器)這個(gè)類的源碼的時(shí)候，看到其實(shí)現(xiàn)方式中，有兩個(gè)私有的方法，看起名稱是用于創(chuàng)建或者獲取某個(gè)類中的靜態(tài)字段和非靜態(tài)字段的，但是看其實(shí)現(xiàn)則是通過(guò)表達(dá)式樹(shù)進(jìn)行反射查找。代碼如下：

麻章ssl適用于網(wǎng)站、小程序/APP、API接口等需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場(chǎng)景，ssl證書(shū)未來(lái)市場(chǎng)廣闊！成為創(chuàng)新互聯(lián)的ssl證書(shū)銷售渠道，可以享受市場(chǎng)價(jià)格4-6折優(yōu)惠！如果有意向歡迎電話聯(lián)系或者加微信：028-86922220（備注：SSL證書(shū)合作）期待與您的合作！

private static Func CreateGetStaticFieldDelegate(FieldInfo fieldInfo)
{
    var fieldExp = Expression.Field(null, fieldInfo);
    return Expression.Lambda>(fieldExp).Compile();
}

private static Func CreateGetFieldDelegate(FieldInfo fieldInfo, Type type)
{
    var instExp = Expression.Parameter(typeof(object));
    var convExp = Expression.Convert(instExp, type);
    var fieldExp = Expression.Field(convExp, fieldInfo);
    return Expression.Lambda>(fieldExp, instExp).Compile();
}

事情突然就變得有趣起來(lái)了，因?yàn)楸救耸莻€(gè)小菜雞，日常來(lái)說(shuō)只會(huì)通過(guò)Expression來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)條件查詢這種基礎(chǔ)操作，還真沒(méi)有考慮過(guò)更深層次的操作，但是，人菜癮大，又菜又愛(ài)研究，所以一下就被這個(gè)操作給吸引住了，然后越看越感興趣，之前居然沒(méi)想到表達(dá)式樹(shù)居然還能進(jìn)行反射操作，所以二話不說(shuō)就拋棄了Hangfire的源碼（畢竟得先搞懂這種操作的實(shí)現(xiàn)原理才能明白人家寫這個(gè)用意嘛）開(kāi)始專心研究起表達(dá)式樹(shù)來(lái)了。

初識(shí)Expression

首先，我選擇先來(lái)了解一下Expression的概念及相關(guān)的方法（說(shuō)實(shí)話以前真沒(méi)有認(rèn)真研究過(guò)，實(shí)在是慚愧）, 而了解這個(gè)玩意的最好地方就是微軟官方給出的文檔，文檔原文：Expression是一個(gè)抽象類，他主要是表示表達(dá)式樹(shù)節(jié)點(diǎn)的類派生的基類。而其派生的類如下:

//表示具有二進(jìn)制運(yùn)算符的表達(dá)式
System.Linq.Expressions.BinaryExpression 
//表示包含一個(gè)表達(dá)式序列的塊，表達(dá)式中可定義變量。
System.Linq.Expressions.BlockExpression
//表示具有條件運(yùn)算符的表達(dá)式。
System.Linq.Expressions.ConditionalExpression 
//表示具有常數(shù)值的表達(dá)式
System.Linq.Expressions.ConstantExpression 
//發(fā)出或清除調(diào)試信息的序列點(diǎn)。 這使調(diào)試器能夠在調(diào)試時(shí)突出顯示正確的源代碼。
System.Linq.Expressions.DebugInfoExpression 
//表示一個(gè)類型或空表達(dá)式的默認(rèn)值。
System.Linq.Expressions.DefaultExpression
//表示一個(gè)動(dòng)態(tài)操作
System.Linq.Expressions.DynamicExpression
//表示無(wú)條件跳轉(zhuǎn)。 這包括返回語(yǔ)句，break 和 continue 語(yǔ)句以及其他跳轉(zhuǎn)。
System.Linq.Expressions.GotoExpression
//表示對(duì)一個(gè)屬性或數(shù)組進(jìn)行索引。
System.Linq.Expressions.IndexExpression
//表示一個(gè)將委托或 Lambda 表達(dá)式應(yīng)用到一個(gè)自變量表達(dá)式列表的表達(dá)式。
System.Linq.Expressions.InvocationExpression 
//表示一個(gè)標(biāo)簽，可以將該標(biāo)簽放置在任何 Expression 上下文中。
//如果已跳轉(zhuǎn)到該標(biāo)簽，則它將獲取由對(duì)應(yīng)的 GotoExpression 提供的值。 
//否則，它接收 DefaultValue 中的值。 
//如果 Type 等于 System.Void，則不應(yīng)提供值。
System.Linq.Expressions.LabelExpression 
//介紹 lambda 表達(dá)式。 它捕獲一個(gè)類似于 .NET 方法主體的代碼塊。
System.Linq.Expressions.LambdaExpression
//表示具有集合初始值設(shè)定項(xiàng)的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用。
System.Linq.Expressions.ListInitExpression
//表示無(wú)限循環(huán)。 可通過(guò)“中斷”退出該循環(huán)。
System.Linq.Expressions.LoopExpression
//表示訪問(wèn)字段或?qū)傩浴?System.Linq.Expressions.MemberExpression
//表示調(diào)用構(gòu)造函數(shù)并初始化新對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)成員。
System.Linq.Expressions.MemberInitExpression
//表示對(duì)靜態(tài)方法或?qū)嵗椒ǖ恼{(diào)用。
System.Linq.Expressions.MethodCallExpression
//表示創(chuàng)建一個(gè)新數(shù)組，并可能初始化該新數(shù)組的元素。
System.Linq.Expressions.NewArrayExpression
//表示一個(gè)構(gòu)造函數(shù)調(diào)用。
System.Linq.Expressions.NewExpression
//表示一個(gè)命名的參數(shù)表達(dá)式。
System.Linq.Expressions.ParameterExpression
//一個(gè)為變量提供運(yùn)行時(shí)讀/寫權(quán)限的表達(dá)式。
System.Linq.Expressions.RuntimeVariablesExpression
//表示一個(gè)控制表達(dá)式，該表達(dá)式通過(guò)將控制傳遞到 SwitchCase 來(lái)處理多重選擇。
System.Linq.Expressions.SwitchExpression
//表示一個(gè) try/catch/finally/fault 塊。
System.Linq.Expressions.TryExpression
//表示表達(dá)式和類型之間的操作。
System.Linq.Expressions.TypeBinaryExpression
//表示具有一元運(yùn)算符的表達(dá)式。
System.Linq.Expressions.UnaryExpression

由上面我們可以看出，Expression作為表達(dá)式樹(shù)的一個(gè)基類，其派生了許多不同的子類，根據(jù)這些子類，我們可以實(shí)現(xiàn)不同的邏輯（此前真是沒(méi)考慮過(guò)這方面，我以為只能去當(dāng)作數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)句呢，真特么慚愧），那么問(wèn)題隨之而來(lái)，我們應(yīng)該怎么去應(yīng)用這些子類，或者在什么時(shí)候可以運(yùn)用他們呢？不急，今天我們首先簡(jiǎn)單了解一下Expression的相關(guān)概念及結(jié)構(gòu)，先把基類研究明白了，其他子類日后可以慢慢研究。

解析

在此之前，我們先理解一下什么是表達(dá)式，表達(dá)式是由多個(gè)運(yùn)算符和操作數(shù)組成，其中運(yùn)算符表示要進(jìn)行的操作，而操作數(shù)可以是一個(gè)變量、常量或者固定值。舉例如下：

  a>b;
  a=1;
  a=100;
  var a=1+2;
  a+b+c;

以上這些都屬于表達(dá)式，從上面的代碼我可以看出，表達(dá)式的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單可以分為左操作數(shù)，運(yùn)算符，右操作數(shù)。三個(gè)基本的元素組成。

那么什么又是表達(dá)式樹(shù)？官方給出的說(shuō)法是：表達(dá)式樹(shù)以樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示代碼，其中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一種表達(dá)式，這句話其實(shí)我剛開(kāi)始理解起來(lái)呢，有些不太理解，但是在閱讀了幾篇關(guān)于表達(dá)式樹(shù)的文章以后，大致有了一些理解。我的理解：表達(dá)式樹(shù)就是一個(gè)可以拆分為多個(gè)子表達(dá)式的表達(dá)式所展開(kāi)后的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，具體如下：

  a=1+2;

通過(guò)前面關(guān)于表達(dá)式介紹我們可以知道，這是一個(gè)包含加法表達(dá)式的賦值表達(dá)式，我們可以把它看作是一個(gè)表達(dá)式樹(shù)，那么作為一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)，我們首先把這個(gè)表達(dá)式本身看作最頂層的節(jié)點(diǎn)（樹(shù)梢）。按照表達(dá)式的基本結(jié)構(gòu)，我們首先看到左操作數(shù)（a），運(yùn)算符（=），右操作符（1+2），確定好頂層節(jié)點(diǎn)以后，我們開(kāi)始往下去展開(kāi)列出表達(dá)式的子節(jié)點(diǎn)，首先，該左操作數(shù)只有一個(gè)變量，那么該表達(dá)式樹(shù)的第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)就是左操作數(shù)變量'a',然后第二個(gè)節(jié)點(diǎn)就是運(yùn)算符 '='，而第三個(gè)節(jié)點(diǎn)則是右操作數(shù)（1+2），現(xiàn)在我們進(jìn)一步將（1+2）看做成一個(gè)加法表達(dá)式，然后我們往下繼續(xù)展開(kāi)尋找子節(jié)點(diǎn)，那么該表達(dá)式的第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)就是固定值1，第二個(gè)子節(jié)點(diǎn)則是運(yùn)算符+，第三個(gè)子節(jié)點(diǎn)則是固定值2。至此，所有子節(jié)點(diǎn)均為個(gè)操作數(shù)或運(yùn)算符，無(wú)法再繼續(xù)往下展開(kāi)，該表達(dá)式樹(shù)結(jié)構(gòu)就結(jié)束了。為了更直觀的展示，我畫(huà)了個(gè)結(jié)構(gòu)圖，其結(jié)構(gòu)圖如下：

那么，這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，我們?cè)诖a中如何使用表達(dá)式樹(shù)來(lái)進(jìn)行標(biāo)識(shí)呢？讓我們來(lái)看下圖：

由上圖可以看出，我們先使用Constant方法定義出一個(gè)ConstantException類型的表達(dá)式作為左操作數(shù)，同理我們?cè)俾暶鞒鲆粋€(gè)右操作數(shù)，之后，通過(guò)Expression提供的Add方法或者M(jìn)akeBinary方法指定從需要操作的運(yùn)算以及左右操作數(shù)，從而就會(huì)生成一個(gè)BinaryExpression類型的表達(dá)式，然后我們?cè)偻ㄟ^(guò)Parameter方法生命出一個(gè)變量表達(dá)式，之后通過(guò)Assign（賦值表達(dá)式）將其組合起來(lái)，就又生成了一個(gè)全新的表達(dá)式，通過(guò)輸出我們可以看到，其結(jié)構(gòu)與我們上面的表達(dá)式結(jié)構(gòu)一毛一樣。所以這就是C#表達(dá)式樹(shù)相關(guān)的整個(gè)結(jié)構(gòu)與基本操作。