C# 表达式树遍历（二）

一切骗子与假货都是纸老虎 發表於 2019-9-15 17:33:00

<h2>一、前言</h2>
上一篇我们对表达式树有了初步的认识，这里我们将对表达式树进行遍历，只有弄清楚了他的运行原理，我们才可以对他进行定制化修改。
表达式系列目录
C# 表达式树讲解（一）
C# 表达式树遍历（二）
 C# 表达式树分页扩展（三）
C# 表达式树Lambda扩展（四）
<h2>二、表达式树的遍历</h2>
要查看表达式树的遍历，肯定不能直接用.Net Framework封装的方法，因为.Net Framework框架是闭源的，除了看中间语言（IL）去查看。我们就用ExpressionVisitor类查看一下他的运行原理，看了下ExpressionVisitor类，里面都是对各个表达式的访问，而且都是虚拟函数，我们可以对他进行override。
ExpressionVisitor类里面都是对各个类型的表达式进行访问，为了更好的理解里面的访问顺序，蜗牛把里面的虚函数都override了一遍，然后跟踪里面的执行顺序。【傻眼了，35个虚函数需要override，内心是很拒绝的，vs2019有没有重写父类虚函数的快捷键啊！！！！！！！】
ExpressionVisitor类相关介绍：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.linq.expressions.expressionvisitor?view=netframework-4.8
<h3>2.1、ExpressionVisitor类的跟踪</h3>
为了不改变ExpressionVisitor类原来的访问，创建的SnailExpressionVisitor.cs 文件只在重写方法里面添加日志打印。
代码如下：
<div class="cnblogs_code">
<pre>public class SnailExpressionVisitor : ExpressionVisitor
{
 public override Expression Visit(Expression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 Visit，内容：{node.ToString()}");
 return base.Visit(node);
 }

 protected override CatchBlock VisitCatchBlock(CatchBlock node)
 {

 Console.WriteLine($"访问了 VisitCatchBlock，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitCatchBlock(node);
 }

 protected override ElementInit VisitElementInit(ElementInit node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitElementInit，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitElementInit(node);
 }
 protected override LabelTarget VisitLabelTarget(LabelTarget node)
 {

 Console.WriteLine($"访问了 VisitLabelTarget，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitLabelTarget(node);
 }
 protected override MemberAssignment VisitMemberAssignment(MemberAssignment node)
 {

 Console.WriteLine($"访问了 VisitMemberAssignment，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitMemberAssignment(node);
 }
 protected override MemberBinding VisitMemberBinding(MemberBinding node)
 {

 Console.WriteLine($"访问了 VisitMemberBinding，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitMemberBinding(node);
 }

 protected override MemberListBinding VisitMemberListBinding(MemberListBinding node)
 {

 Console.WriteLine($"访问了 VisitMemberListBinding，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitMemberListBinding(node);
 }
 protected override MemberMemberBinding VisitMemberMemberBinding(MemberMemberBinding node)
 {

 Console.WriteLine($"访问了 VisitMemberMemberBinding，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitMemberMemberBinding(node);
 }
 protected override SwitchCase VisitSwitchCase(SwitchCase node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitSwitchCase，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitSwitchCase(node);
 }
 protected override Expression VisitBinary(BinaryExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitBinary，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitBinary(node);
 }
 protected override Expression VisitBlock(BlockExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitBlock，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitBlock(node);
 }

 protected override Expression VisitConditional(ConditionalExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitConditional，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitConditional(node);
 }

 protected override Expression VisitConstant(ConstantExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitConstant，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitConstant(node);
 }
 protected override Expression VisitDebugInfo(DebugInfoExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitDebugInfo，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitDebugInfo(node);
 }
 protected override Expression VisitDefault(DefaultExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitDefault，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitDefault(node);
 }

 protected override Expression VisitDynamic(DynamicExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitDynamic，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitDynamic(node);
 }
 protected override Expression VisitExtension(Expression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitExtension，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitExtension(node);
 }
 protected override Expression VisitGoto(GotoExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitGoto，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitGoto(node);
 }
 protected override Expression VisitIndex(IndexExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitIndex，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitIndex(node);
 }
 protected override Expression VisitInvocation(InvocationExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitInvocation，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitInvocation(node);
 }
 protected override Expression VisitLabel(LabelExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitLabel，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitLabel(node);
 }
 protected override Expression VisitLambda<T>(Expression<T> node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitLambda，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitLambda(node);
 }

 protected override Expression VisitListInit(ListInitExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitListInit，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitListInit(node);
 }
 protected override Expression VisitLoop(LoopExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitLoop，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitLoop(node);
 }
 protected override Expression VisitMember(MemberExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitMember，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitMember(node);
 }
 protected override Expression VisitMemberInit(MemberInitExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitMemberInit，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitMemberInit(node);
 }
 protected override Expression VisitMethodCall(MethodCallExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitMethodCall，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitMethodCall(node);
 }
 protected override Expression VisitNew(NewExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitNew，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitNew(node);
 }
 protected override Expression VisitNewArray(NewArrayExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitNewArray，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitNewArray(node);
 }

 protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitParameter，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitParameter(node);
 }
 protected override Expression VisitRuntimeVariables(RuntimeVariablesExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitRuntimeVariables，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitRuntimeVariables(node);
 }

 protected override Expression VisitSwitch(SwitchExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitSwitch，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitSwitch(node);
 }
 protected override Expression VisitTry(TryExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitTry，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitTry(node);
 }

 protected override Expression VisitTypeBinary(TypeBinaryExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitTypeBinary，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitTypeBinary(node);
 }
 protected override Expression VisitUnary(UnaryExpression node)
 {
 Console.WriteLine($"访问了 VisitUnary，内容：{node.ToString()}");
 return base.VisitUnary(node);
 }

}</pre>
</div>
调用方法：
<div class="cnblogs_code">
<pre>Expression<Func<int, int, bool>> fun = (x, y) => x - y > 5;

var treeModifier = new SnailExpressionVisitor();
Expression modifiedExpr = treeModifier.Visit(fun);
</pre>
</div>
运行结果：
<img style="display: inline; background-image: none" title="image" src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1764554/201909/1764554-20190915102305597-949925908.png" alt="image" width="592" height="425" border="0">
从打印的日志里面可以看出，
1、每次访问表达式类时，都会先去调用Visit函数，估计他是在Visit里面判定表达式类，然后在根据表达式类的类型，调用访问改表达式的函数
2、对Lambda表达式类，是先访问的是Expression<T>。Expression<T>是不是很熟悉，上一章说过他的作用是将强类型Lambda表达式表示为表达式树形式的数据结构，解析成功之后才对表达式的访问
3、对于表达式先解析的是左边，左边的内容解析完了之后在解析右边，如(x-y)>5，解析的顺序是：x-y=>x=>y=>5
<h3>2.2、修改表达式树</h3>
既然我们弄清楚了表达式树的访问，现在我们就可以对他进行编辑修改了。
上面我们判断的是x-y>5，现在我们规定，将“-”改成“+”，“>”改成“>=”
对VisitBinary方法修改代码如下：
<div class="cnblogs_code">
<pre>protected override Expression VisitBinary(BinaryExpression node)
{
Console.WriteLine($"访问了 VisitBinary，内容：{node.ToString()}");
if (node.NodeType == ExpressionType.GreaterThan)
{
 Expression left = this.Visit(node.Left);
 Expression right = this.Visit(node.Right);

 var result = Expression.MakeBinary(ExpressionType.GreaterThanOrEqual, left, right, node.IsLiftedToNull, node.Method);
 Console.WriteLine($"访问了 VisitBinary，更改之后的内容：{result.ToString()}");
 return result;
}
else if (node.NodeType == ExpressionType.Subtract || node.NodeType == ExpressionType.SubtractChecked)
{
 Expression left = this.Visit(node.Left);
 Expression right = this.Visit(node.Right);

 var result = Expression.MakeBinary(ExpressionType.Add, left, right, node.IsLiftedToNull, node.Method);
 Console.WriteLine($"访问了 VisitBinary，更改之后的内容：{result.ToString()}");
 return result;
}
else
{
 return base.VisitBinary(node);
}
}
</pre>
</div>
调用方法：
<div class="cnblogs_code">
<pre>Expression<Func<int, int, bool>> fun = (x, y) => x - y > 5;

var treeModifier = new SnailExpressionVisitor();
Expression modifiedExpr = treeModifier.Visit(fun);

Console.WriteLine($"Lambda的转换最后结果：{modifiedExpr.ToString()}");
</pre>
</div>
运行结果如下
<img style="display: inline; background-image: none" title="image" src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1764554/201909/1764554-20190915102306466-944333548.png" alt="image" width="572" height="403" border="0">
<h2>三、总结</h2>
对表达树的讲解已经完成了，但是说了这么久，对真实的开发有什么作用呢？后面我将利用Lambda表达式写一个对现有数据分页的公共方法，同时在对Dapper的扩展也会用到相关知识点，大家拭目以待吧……

</div>
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