使用LINQ ExpressionVisitor将基本参数替换为lambda表达式中的属性引用

Question

我正在为我们系统的一部分编写数据层，该数据层记录有关每天运行的自动作业的信息 - 作业名称，运行时间，结果，等等。

我正在使用Entity Framework与数据库交谈，但我试图将这些细节隐藏在更高级别的模块之外，我不希望实体对象本身被暴露。

但是，我想使我的界面在用于查找作业信息的标准中非常灵活。 例如，用户界面应允许用户执行复杂的查询，例如“给我所有名为'hello'的作业，该作业在上午10:00到11:00之间运行失败。” 显然，这看起来像是动态构建的Expression树的工作。

所以我希望我的数据层（存储库）能够做的是接受Expression<Func<string, DateTime, ResultCode, long, bool>> （lambda expression）类型的LINQ表达式，然后在后台转换lambda表达式，我的Entity Framework ObjectContext可以用作Where()子句中的过滤器。

简而言之，我正在尝试将Expression<Func<string, DateTime, ResultCode, long, bool>>类型的lambda表达式转换为Expression<Func<svc_JobAudit, bool>> ，其中svc_JobAudit是Entity Framework数据对象，对应于存储作业信息的表。 （第一个委托中的四个参数分别对应于作业名称，运行时间，结果以及分别在MS中花费的时间）

我使用ExpressionVisitor类取得了很好的进展，直到我碰到一堵砖墙并收到带有此错误消息的InvalidOperationException ：

从“VisitLambda”调用时，重写“System.Linq.Expressions.ParameterExpression”类型的节点必须返回相同类型的非null值。 或者，覆盖“VisitLambda”并将其更改为不访问此类型的子项。

我完全不知所措。 为什么它不允许我将引用参数的表达式节点转换为引用属性的节点？ 还有另一种方法可以解决这个问题吗？

以下是一些示例代码：

namespace ExpressionTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Expression<Func<string, DateTime, ResultCode, long, bool>> expression = (myString, myDateTime, myResultCode, myTimeSpan) => myResultCode == ResultCode.Failed && myString == "hello";
            var result = ConvertExpression(expression);
        }

        private static Expression<Func<svc_JobAudit, bool>> ConvertExpression(Expression<Func<string, DateTime, ResultCode, long, bool>> expression)
        {
            var newExpression = Expression.Lambda<Func<svc_JobAudit, bool>>(new ReplaceVisitor().Modify(expression), Expression.Parameter(typeof(svc_JobAudit)));
            return newExpression;
        }
    }

    class ReplaceVisitor : ExpressionVisitor
    {
        public Expression Modify(Expression expression)
        {
            return Visit(expression);
        }

        protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression node)
        {
            if (node.Type == typeof(string))
            {
                return Expression.Property(Expression.Parameter(typeof(svc_JobAudit)), "JobName");
            }
            return node;
        }
    }
}

Answer 1

问题是双重的：

• 我误解了如何访问Lambda表达式类型。 我还在返回一个与旧委托匹配的lambda，而不是返回一个新的lambda来匹配新的委托。

• 我需要保持对新的ParameterExpression实例的引用，我没有这样做。

新代码如下所示（注意访问者现在如何接受对与Entity Framework数据对象匹配的ParameterExpression的引用）：

class Program
{
    const string conString = @"myDB";

    static void Main(string[] args)
    {
        Expression<Func<string, DateTime, byte, long, bool>> expression = (jobName, ranAt, resultCode, elapsed) => jobName == "Email Notifications" && resultCode == (byte)ResultCode.Failed;
        var criteria = ConvertExpression(expression);

        using (MyDataContext dataContext = new MyDataContext(conString))
        {
            List<svc_JobAudit> jobs = dataContext.svc_JobAudit.Where(criteria).ToList();
        }
    }

    private static Expression<Func<svc_JobAudit, bool>> ConvertExpression(Expression<Func<string, DateTime, byte, long, bool>> expression)
    {
        var jobAuditParameter = Expression.Parameter(typeof(svc_JobAudit), "jobAudit");
        var newExpression = Expression.Lambda<Func<svc_JobAudit, bool>>(new ReplaceVisitor().Modify(expression.Body, jobAuditParameter), jobAuditParameter);
        return newExpression;
    }
}

class ReplaceVisitor : ExpressionVisitor
{
    private ParameterExpression parameter;

    public Expression Modify(Expression expression, ParameterExpression parameter)
    {
        this.parameter = parameter;
        return Visit(expression);
    }

    protected override Expression VisitLambda<T>(Expression<T> node)
    {
        return Expression.Lambda<Func<svc_JobAudit, bool>>(Visit(node.Body), Expression.Parameter(typeof(svc_JobAudit)));
    }

    protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression node)
    {
        if (node.Type == typeof(string))
        {
            return Expression.Property(parameter, "JobName");
        }
        else if (node.Type == typeof(DateTime))
        {
            return Expression.Property(parameter, "RanAt");
        }
        else if (node.Type == typeof(byte))
        {
            return Expression.Property(parameter, "Result");
        }
        else if (node.Type == typeof(long))
        {
            return Expression.Property(parameter, "Elapsed");
        }
        throw new InvalidOperationException();
    }
}

Answer 2

接受的答案是对某些特定类型进行“硬编码”。 这是一个更通用的表达式重写器，可以替换任何其他表达式（lambda，constant，...）的参数。 在lambda表达式的情况下，表达式的签名需要更改以包含替换值所需的参数。

public class ExpressionParameterSubstitute : System.Linq.Expressions.ExpressionVisitor
{
    private readonly ParameterExpression from;
    private readonly Expression to;
    public ExpressionParameterSubstitute(ParameterExpression from, Expression to)
    {
        this.from = from;
        this.to = to;
    }

    protected override Expression VisitLambda<T>(Expression<T> node)
    {
        if (node.Parameters.All(p => p != this.from))
            return node;

        // We need to replace the `from` parameter, but in its place we need the `to` parameter(s)
        // e.g. F<DateTime,Bool> subst F<Source,DateTime> => F<Source,bool>
        // e.g. F<DateTime,Bool> subst F<Source1,Source2,DateTime> => F<Source1,Source2,bool>

        var toLambda = to as LambdaExpression;
        var substituteParameters = toLambda?.Parameters ?? Enumerable.Empty<ParameterExpression>();

        ReadOnlyCollection<ParameterExpression> substitutedParameters
            = new ReadOnlyCollection<ParameterExpression>(node.Parameters
                .SelectMany(p => p == this.from ? substituteParameters : Enumerable.Repeat(p, 1) )
                .ToList());

        var updatedBody = this.Visit(node.Body);        // which will convert parameters to 'to'
        return Expression.Lambda(updatedBody, substitutedParameters);
    }

    protected override Expression VisitParameter(ParameterExpression node)
    {
        var toLambda = to as LambdaExpression;
        if (node == from) return toLambda?.Body ?? to;
        return base.VisitParameter(node);
    }
}