c# - 使用表达式树构建 LINQ GroupBy 查询

Question

我在这个问题上纠结了一个星期，没有找到解决方案。

我有一个如下所示的 POCO:

public class Journal {
    public int Id { get; set; }
    public string AuthorName { get; set; }
    public string Category { get; set; }
    public DateTime CreatedAt { get; set; }
}

我想知道在特定日期范围内(按月或年分组)按作者姓名或类别计算的期刊数量。

在我将查询到的对象发送到 JSON 序列化器之后生成如下所示的 JSON 数据(只是使用 JSON 来演示我想要获取的数据，如何将对象序列化为 JSON 不是我的问题)

data: {
    '201301': {
        'Alex': 10,
        'James': 20
    },
    '201302': {
        'Alex': 1,
        'Jessica': 9
    }
}

或

data: {
    '2012': {
         'C#': 230
         'VB.NET': 120,
         'LINQ': 97
     },
     '2013': {
         'C#': 115
         'VB.NET': 29,
         'LINQ': 36
     }
}

我所知道的是以“方法方式”编写 LINQ 查询，例如:

IQueryable<Journal> query = db.GroupBy(x=> new 
    {
        Year = key.CreatedAt.Year,
        Month = key.CreatedAt.Month
    }, prj => prj.AuthorName)
    .Select(data => new {
        Key = data.Key.Year * 100 + data.Key.Month, // very ugly code, I know
        Details = data.GroupBy(y => y).Select(z => new { z.Key, Count = z.Count() })
    });

按月或年、AuthorName或Category分组的条件将通过两个字符串类型的方法参数传递。我不知道的是如何在 GroupBy() 方法中使用“魔术字符串”参数。经过一番谷歌搜索后，似乎我无法通过传递像“AuthorName”这样的神奇字符串来对数据进行分组。我应该做的是构建一个表达式树并将其传递给 GroupBy() 方法。

如有任何解决方案或建议，我们将不胜感激。

Answer 1

哦，这看起来是个有趣的问题:)

所以首先，让我们设置我们的伪源，因为我手头没有你的数据库:

// SETUP: fake up a data source
var folks = new[]{"Alex", "James", "Jessica"};
var cats = new[]{"C#", "VB.NET", "LINQ"};
var r = new Random();
var entryCount = 100;
var entries = 
    from i in Enumerable.Range(0, entryCount)
    let id = r.Next(0, 999999)
    let person = folks[r.Next(0, folks.Length)]
    let category = cats[r.Next(0, cats.Length)]
    let date = DateTime.Now.AddDays(r.Next(0, 100) - 50)
    select new Journal() { 
        Id = id, 
        AuthorName = person, 
        Category = category, 
        CreatedAt = date };    

好的，现在我们有了一组要处理的数据，让我们看看我们想要什么……我们想要一些“形状”如下的东西:

public Expression<Func<Journal, ????>> GetThingToGroupByWith(
    string[] someMagicStringNames, 
    ????)

这与(在伪代码中)具有大致相同的功能:

GroupBy(x => new { x.magicStringNames })

让我们一次一个地剖析它。首先，我们到底如何动态地做到这一点？

x => new { ... }

编译器通常为我们施展魔法 - 它所做的是定义一个新的 Type，我们也可以这样做:

    var sourceType = typeof(Journal);

    // define a dynamic type (read: anonymous type) for our needs
    var dynAsm = AppDomain
        .CurrentDomain
        .DefineDynamicAssembly(
            new AssemblyName(Guid.NewGuid().ToString()), 
            AssemblyBuilderAccess.Run);
    var dynMod = dynAsm
         .DefineDynamicModule(Guid.NewGuid().ToString());
    var typeBuilder = dynMod
         .DefineType(Guid.NewGuid().ToString());
    var properties = groupByNames
        .Select(name => sourceType.GetProperty(name))
        .Cast<MemberInfo>();
    var fields = groupByNames
        .Select(name => sourceType.GetField(name))
        .Cast<MemberInfo>();
    var propFields = properties
        .Concat(fields)
        .Where(pf => pf != null);
    foreach (var propField in propFields)
    {        
        typeBuilder.DefineField(
            propField.Name, 
            propField.MemberType == MemberTypes.Field 
                ? (propField as FieldInfo).FieldType 
                : (propField as PropertyInfo).PropertyType, 
            FieldAttributes.Public);
    }
    var dynamicType = typeBuilder.CreateType();

所以我们在这里所做的是定义一个自定义的一次性类型，它为我们传入的每个名称都有一个字段，它与源类型上的(Property 或 Field)类型相同。不错!

现在我们如何为 LINQ 提供它想要的东西？

首先，让我们为要返回的函数设置一个“输入”:

// Create and return an expression that maps T => dynamic type
var sourceItem = Expression.Parameter(sourceType, "item");

我们知道我们需要“更新”我们的一种新动态类型...

Expression.New(dynamicType.GetConstructor(Type.EmptyTypes))

我们需要使用来自该参数的值对其进行初始化...

Expression.MemberInit(
    Expression.New(dynamicType.GetConstructor(Type.EmptyTypes)),
    bindings), 

但是我们到底要为 bindings 使用什么？嗯...好吧，我们想要一些绑定(bind)到源类型中相应属性/字段的东西，但是将它们重新映射到我们的 dynamicType 字段...

    var bindings = dynamicType
        .GetFields()
        .Select(p => 
            Expression.Bind(
                 p, 
                 Expression.PropertyOrField(
                     sourceItem, 
                     p.Name)))
        .OfType<MemberBinding>()
        .ToArray();

Oof...看起来很讨厌，但我们还没有完成 - 所以我们需要为我们通过表达式树创建的 Func 声明一个返回类型...当有疑问时，使用对象!

Expression.Convert( expr, typeof(object))

最后，我们将通过 Lambda 将其绑定(bind)到我们的“输入参数”，使整个堆栈:

    // Create and return an expression that maps T => dynamic type
    var sourceItem = Expression.Parameter(sourceType, "item");
    var bindings = dynamicType
        .GetFields()
        .Select(p => Expression.Bind(p, Expression.PropertyOrField(sourceItem, p.Name)))
        .OfType<MemberBinding>()
        .ToArray();

    var fetcher = Expression.Lambda<Func<T, object>>(
        Expression.Convert(
            Expression.MemberInit(
                Expression.New(dynamicType.GetConstructor(Type.EmptyTypes)),
                bindings), 
            typeof(object)),
        sourceItem);                

为了便于使用，让我们把整个困惑包装成一个扩展方法，所以现在我们有:

public static class Ext
{
    // Science Fact: the "Grouper" (as in the Fish) is classified as:
    //   Perciformes Serranidae Epinephelinae
    public static Expression<Func<T, object>> Epinephelinae<T>(
         this IEnumerable<T> source, 
         string [] groupByNames)
    {
        var sourceType = typeof(T);
    // define a dynamic type (read: anonymous type) for our needs
    var dynAsm = AppDomain
        .CurrentDomain
        .DefineDynamicAssembly(
            new AssemblyName(Guid.NewGuid().ToString()), 
            AssemblyBuilderAccess.Run);
    var dynMod = dynAsm
         .DefineDynamicModule(Guid.NewGuid().ToString());
    var typeBuilder = dynMod
         .DefineType(Guid.NewGuid().ToString());
    var properties = groupByNames
        .Select(name => sourceType.GetProperty(name))
        .Cast<MemberInfo>();
    var fields = groupByNames
        .Select(name => sourceType.GetField(name))
        .Cast<MemberInfo>();
    var propFields = properties
        .Concat(fields)
        .Where(pf => pf != null);
    foreach (var propField in propFields)
    {        
        typeBuilder.DefineField(
            propField.Name, 
            propField.MemberType == MemberTypes.Field 
                ? (propField as FieldInfo).FieldType 
                : (propField as PropertyInfo).PropertyType, 
            FieldAttributes.Public);
    }
    var dynamicType = typeBuilder.CreateType();

        // Create and return an expression that maps T => dynamic type
        var sourceItem = Expression.Parameter(sourceType, "item");
        var bindings = dynamicType
            .GetFields()
            .Select(p => Expression.Bind(
                    p, 
                    Expression.PropertyOrField(sourceItem, p.Name)))
            .OfType<MemberBinding>()
            .ToArray();

        var fetcher = Expression.Lambda<Func<T, object>>(
            Expression.Convert(
                Expression.MemberInit(
                    Expression.New(dynamicType.GetConstructor(Type.EmptyTypes)),
                    bindings), 
                typeof(object)),
            sourceItem);                
        return fetcher;
    }
}

现在，使用它:

// What you had originally (hand-tooled query)
var db = entries.AsQueryable();
var query = db.GroupBy(x => new 
    {
        Year = x.CreatedAt.Year,
        Month = x.CreatedAt.Month
    }, prj => prj.AuthorName)
    .Select(data => new {
        Key = data.Key.Year * 100 + data.Key.Month, // very ugly code, I know
        Details = data.GroupBy(y => y).Select(z => new { z.Key, Count = z.Count() })
    });    

var func = db.Epinephelinae(new[]{"CreatedAt", "AuthorName"});
var dquery = db.GroupBy(func, prj => prj.AuthorName);

此解决方案缺乏“嵌套语句”(如“CreatedDate.Month”)的灵 active ，但只要发挥一点想象力，您就可以扩展此想法以处理任何自由形式的查询。