3           語言級(jí)特性支撐下的LINQ項(xiàng)目（Language Features Supporting the LINQ Project）

LINQ 完全建立在用途廣發(fā)的（general-purpose）語言級(jí)特性上，其中一部分是 C# 3.0 和 Visual Basic 9.0 新加的特性。每一種特性都有其特有的作用，不過把這些特性加起來就能提供一條可擴(kuò)展的定義查詢方法或者可查詢的API的途徑。本章節(jié)我們來探究這些語言級(jí)的特性，看看它們是怎樣實(shí)現(xiàn)更加直觀的聲明式的查詢處理的。

3.1        Lambda表達(dá)式和表達(dá)式樹（Lambda Expressions and Expression Trees）

很多查詢操作符允許用戶提供一種可以執(zhí)行過濾（filtering）、發(fā)送數(shù)據(jù)（projection）和分解出Key值（key extraction）這樣的功能。這樣的查詢技巧建立在lambada表達(dá)式的概念之上，它提供給開發(fā)者一條方便的途徑來寫這樣的函數(shù)，可以為后來的附值（subsequent valuation）像傳遞參數(shù)一樣來傳遞。Lambda表達(dá)式跟 CLR 委托（delegates）很相似，必須依托在由一個(gè)委托類型（delegate type）定義的方法名（method signature）之上。為了舉例說明這個(gè)問題，我們可以分解上面的代碼片段，使用函數(shù)式委托類型（Func delegate type）來實(shí)現(xiàn)與之對(duì)等的（equivalent）而且更加直觀的代碼：

Func<string, bool>   filter  = s => s.Length == 5;
Func<string, string> extract = s => s;
Func<string, string> project = s => s.ToUpper();

IEnumerable<string> expr = names.Where(filter) 
                                .OrderBy(extract)
                                .Select(project);

Lambda表達(dá)式是 C# 2.0 的匿名方法（anonymous methods）的自然演進(jìn)（natural evolution）。舉例來說，我們可以用匿名方法來寫上面的例子如下所示：

Func<string, bool>   filter  = delegate (string s) {
                                   return s.Length == 5; 
                               };

Func<string, string> extract = delegate (string s) { 
                                   return s; 
                               };

Func<string, string> project = delegate (string s) {
                                   return s.ToUpper(); 
                               };

IEnumerable<string> expr = names.Where(filter) 
                                .OrderBy(extract)
                                .Select(project);

一般來說，開發(fā)者通過查詢操作符（query operators）使用已命名的方法（named methods）、匿名的方法（anonymous methods）、或者lambda表達(dá)式（lambda expressions）都是很自由的。Lambda表達(dá)式勝過給創(chuàng)造者提供最直接最緊湊的語法，更重要的是，lambda表達(dá)式可以像代碼或數(shù)據(jù)一樣編譯，使得它可以被優(yōu)化器（optimizers）、編譯器（translators）和運(yùn)算器（evaluators）在運(yùn)行時(shí)（runtime）處理。

LINQ 定義了一個(gè)卓越的類型（distinguished type），Expression （在System.Expressions 命名空間里），指出一個(gè)特定的lambda表達(dá)式比一個(gè)傳統(tǒng)的IL-based方法實(shí)體（method body）更加需要表達(dá)式樹（expression tree）。表達(dá)式樹是更有效率的表現(xiàn)lambda表達(dá)式在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)（in-memory data），使得表達(dá)式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（structure）更加清晰（transparent and explicit）。

編譯器決定是否生成可執(zhí)行的IL（executable IL）還是一個(gè)表達(dá)式樹（expression tree）的條件，在于lambda表達(dá)式是如何使用的。當(dāng)lambda表達(dá)式賦予一個(gè)委托類型（delegate type）的變量（variable）、field或參數(shù)（parameter）時(shí)，編譯器生成與匿名方法（anonymous method）同樣的IL。當(dāng)lambda表達(dá)式賦予一個(gè)Expression類型的變量（variable）、field或參數(shù)（parameter）時(shí)，編譯器就將它替換成一個(gè)表達(dá)式樹（expression tree）。

舉例來說，分析下面的兩個(gè)變量的聲明方式：

Func<int, bool>             f = n => n < 5;
Expression<Func<int, bool>> e = n => n < 5;

變量 f 是一個(gè)委托類型的變量，可以直接像如下執(zhí)行：

bool isSmall = f(2); // isSmall is now true

變量 e 是一個(gè)表達(dá)式樹類型的變量，不能像如下方式執(zhí)行：

bool isSmall = e(2); // compile error, expressions == data

與委托方式不同的，我們可以把有效率但不透明的代碼（effectively opaque code）與表達(dá)式樹（expression tree）相配合使用，就像程序代碼中其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（data structure）一樣。舉例如下的程序：

Expression<Func<int, bool>> filter = n => n < 5;

BinaryExpression    body  = (BinaryExpression)filter.Body;
ParameterExpression left  = (ParameterExpression)body.Left;
ConstantExpression  right = (ConstantExpression)body.Right;

Console.WriteLine("{0} {1} {2}", 
                  left.Name, body.NodeType, right.Value);

虛擬機(jī)在運(yùn)行時(shí)分解這些表達(dá)式并輸出如下結(jié)果：

n LT 5

在運(yùn)行時(shí)像使用 data 一樣使用這些表達(dá)式的能力是危險(xiǎn)的，它會(huì)授權(quán)一個(gè)使用第三方庫(kù)的系統(tǒng)（ecosystem of third-party libraries）可以影響（leverage）平臺(tái)內(nèi)部（part of the platform）的基礎(chǔ)查詢提取功能（base query abstractions）。DLinq數(shù)據(jù)存取（data access）的實(shí)現(xiàn)在存儲(chǔ)區(qū)（in the store）通過調(diào)整這個(gè)技巧（leverages this facility）來把表達(dá)式樹轉(zhuǎn)換成適合賦值（suitable for evaluation）的 T-SQL 語句（statement）。

 

待續(xù)， 錯(cuò)誤難免，請(qǐng)批評(píng)指正，譯者Naven 2005-10-21