不继承 IEnumerable 或 IQueryable 的类型怎么使用 LINQ 查询

最近想研究如何自定义 LINQ Provider ,但是一直无法入手,先写点收获吧~

MSDN 上的这篇文章(《启用数据源以进行 LINQ 查询》)中写到:

如果想对自己的数据源进行 LINQ 查询,那必须使用一下四种方法的其中一种。

  1. 实现 IEnumerable<T> 接口
  2. 实现标准的查询方法
  3. 实现 IQueryable<T> 接口
  4. 扩展已经实现的 LINQ 查询

看到其中第二条,让人心生疑惑,那下面就来探讨一下吧~

 

什么类型可以进行 LINQ 查询?

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var queryLondonCustomers = from cust in customers
                           where cust.City == "London"
                           select cust;

很简单的几行代码,这就是 LINQ,这里有几个关键字: frominwhereselect …

这几个是新增的关键字,还有别的好多个~

关键看这里的 customers ,这里就是一个可以被 LINQ 查询的对象。

 

按照一般的思路,它一定是继承了某个接口,所以可以用 LINQ 查询。

在学习 LINQ 的时候我们常常会看到两个接口:IEnumerable<T> 和 IQueryable<T> ,难道是这两个?

备注:这两个接口的区别是,前者提供的是对内存中数据的查询,后者提供的是对远程数据的查询,这里就不展开了。

 

如果你没有深入了解,恐怕你就会认为的确如此了。

这里有两个疑点:

  1. 如果你说是 IQueryable<T>,那还可以理解,因为这是一个新的接口,但是为什么 IEnumerable<T> 也可以呢?这个可不是一个新接口哦,一般情况下,新版本的 .net 怎么可能修改以前的接口呢?
  2. 如果真是如此,那在 MSDN 的文章中为什么说就算不集成这两个接口,只要实现了基本的查询语句就可以实现 LINQ 查询呢?

让我们继续探讨吧!

 

反编译看IL代码

一段代码

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class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var data = Enumerable.Range(1, 5).ToArray();
        var q = from _ in data
                where _ > 3
                select _;
    }
}

 

让我们看看它的 IL 代码(部分)

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IL_0029: ldsfld class [mscorlib]System.Func`2<int32, bool> ConsoleApplication1.Program::'CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate1'
IL_002e: call class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!0> [System.Core]System.Linq.Enumerable::Where<int32>(class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!0>, class [mscorlib]System.Func`2<!!0, bool>)
IL_0033: stloc.1
IL_0034: ret

 

关键代码:[System.Core]System.Linq.Enumerable::Where<int32>

让我们找到它的出处

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namespace System.Linq
{
    public static class Enumerable
    {
        public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) {
            if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");
            if (predicate == null) throw Error.ArgumentNull("predicate");
            if (source is Iterator<TSource>) return ((Iterator<TSource>)source).Where(predicate);
            if (source is TSource[]) return new WhereArrayIterator<TSource>((TSource[])source, predicate);
            if (source is List<TSource>) return new WhereListIterator<TSource>((List<TSource>)source, predicate);
            return new WhereEnumerableIterator<TSource>(source, predicate);
        }
    }
}

 

其实,它最终只是调用了 IEnumerable<T> 的一个扩展方法,难怪别人总说上面的代码其实等效于这个

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var data = Enumerable.Range(1, 5).ToArray();
var q = from _ in data
        where _ > 3
        select _;
var q2 = data.Where(_ => _ > 3);//等效于上面一行代码

 

让我们来理一下思路:

  • LINQ 查询里的 where 关键字等效于调用 Where 这个方法(别的关键字也是如此);
  • 这个 Where 方法不在接口内,而是在针对这个接口的扩展方法内;
  • LINQ 查询对接口貌似没有约束,仅仅是看你是否有这个方法(目前仅仅是猜测)。

 

为了验证上面的是否正确,那就让我们来动手实践一下吧!

 

为自定义类型提供 LINQ 查询

按照刚才分析的,是不是只要给自己的类型提供几个方法就行了呢?

动手吧!

我们先来实现 select 和 where 关键字吧~

先看看 .net 源码中的函数吧,这样我们才能知道这个函数需要传入什么,需要返回什么。

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namespace System.Linq
{
    public static class Enumerable
    {
        public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) {
        }
        public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector) {
        }
    }
}

这里不用看具体的实现,只要看传入的参数和返回类型就行了。

那么接下来就让我们写自己的类型吧!

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class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var mySchool = new School();
        var q = from _ in mySchool
                where _.Contains("a")
                select _;
    }
}
class School
{
    protected List<string> Student { get; set; }
    public School()
    {
        //生成一个 Student 序列
        Student = new List<string>
                        {
                            "abc",
                            "xyz",
                            "123"
                        };
    }
    public School Where(Func<string, bool> predicate)
    {
        //这里对List有增删了,所以不能直接用foreach,删除不满足条件的学生
        for (var k = 0; k < Student.Count; k++)
        {
            if (predicate(Student[k])) continue;
            Student.RemoveAt(k);
            k--;
        }
        return this;
    }
    public School Select(Func<School, School> selector)
    {
        //这里就不实现了
        return this;
    }
}

这里的场景:

School 类型,并不是什么枚举类型,但是需要用 where 做一些过滤,用 order 做一些排序,里面的数据呢,是不暴露出来的。

所以如果不继承 IEnumerable<T> 或 IQueryable<T> 的接口话,只要模仿它们的扩展方法,实现一些基本的方法即可。

具体的实现貌似没找到什么好的资料,只能自己慢慢摸索了~ 这其中还有一些泛型,可以根据自己的需求做相应的修改!

 

反思

从上面的种种迹象表明,LINQ 应该是编译器级别的东西,而不是 .net CLR 级的东西(这个仅仅是个人猜测)

写完了这些,我一直在想微软为什么要真么做?

按照一般的设计思路,理想状态下,应该有一个统一的接口来约束,然后所有继承这个接口的类型都可以进行 LINQ 查询。

但是为什么没这么做呢?

 

个人分析:

微软想要实现 Ling to everything,所以要让一切数据支持 LINQ,一般可以认为实现 IEnumerable<T> 接口的类型都是数据,也就是说要让所有实现 IEnumerable<T> 接口的类型都可以实现 LINQ 查询。

但是这是一个接口,不是一个抽象类,不能写具体的方法。LINQ 查询只要用的 IEnumerable<T> 接口所提供的函数就行了。

所以扩展方法是一个非常明智的选择!

 

那 IQueryable<T> 是怎么回事呢?IQueryable<T> 中包含一个 IQueryProvider 类型,它可以将本地的查询转换为远程的查询,忽略内部实现,你可以认为 IEnumerable<T> 和 IQueryable<T>是一样的。

 

不继承 IEnumerable<T> 的就不是数据了吗?恐怕不是吧~

不是说 Ling to everything 吗?为什么不对 Object 写 LINQ 查询呢?

首先不是所有的 Object 都是数据,另外 Object 也没有可以依赖的方法供数据查询用。

 

所以如果是你自己的类型,并且不实现 IEnumerable<T> 或 IQueryable<T> 接口,那么你只要自己写一些函数就行了!

而且可以自由地控制,例如:如果排序方法对你的类型来说没有意义,那你可以不写它。

虽然我还是觉得这样的设计略微有点不严谨,但它的确很方便~

文章同时发布在了我的个人博客:不继承 IEnumerable 或 IQueryable 的类型怎么使用 LINQ 查询

posted @ 2011-08-07 00:21 Dozer 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏