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C#教程之使用Expression实现数据的任意字段过滤（
在项目常常要和数据表格打交道。 现在BS的通常做法都是前端用一个js的Grid控件， 然后通过ajax的方式从后台加载数据， 然后将数据和Grid绑定。 数据往往不是一页可以显示完的， 所以要加分页；然后就是根据关键字段做排序， 做筛选过滤。 作为后端人员， 要考虑的是如何优雅的实现分页、排序、筛选的功能。
本文先谈谈筛选。 因为分页、排序、筛选这3个动作， 一定是先处理筛选的——筛选后的结果再去排序， 然后再做分页 ， 才有意义。
筛选首先要考虑如下两个问题：
1） 字段类型
2） 比较方式
以下面的模拟数据为例（ 该数据为服务器的性能监控， 包括处理器、内存的监控结果和时间）。
|
ServerName |
ProcessorMaxValue |
ProcessorMinValue |
ProcessorAvgValue |
MemoryMaxValue |
MemoryMinValue |
MemoryAvgValue |
DateTime |
|
Server1 |
8 |
3 |
3.29 |
82.18 |
82.11 |
82.14 |
2016/10/1 |
|
Server1 |
10 |
3 |
3.29 |
82.23 |
82.12 |
82.17 |
2016/10/2 |
|
Server1 |
11 |
3 |
3.32 |
82.21 |
82.15 |
82.18 |
2016/10/3 |
|
Server1 |
10 |
3 |
3.29 |
82.21 |
82.10 |
82.16 |
2016/10/4 |
|
Server1 |
10 |
3 |
3.42 |
82.20 |
82.12 |
82.15 |
2016/10/5 |
|
Server2 |
10 |
3 |
3.40 |
82.20 |
82.12 |
82.16 |
2016/10/6 |
|
Server2 |
9 |
3 |
4.08 |
82.22 |
82.11 |
82.15 |
2016/10/7 |
|
Server2 |
10 |
3 |
3.69 |
82.20 |
82.12 |
82.16 |
2016/10/8 |
|
Server3 |
11 |
3 |
4.13 |
82.21 |
82.14 |
82.16 |
2016/10/9 |
|
Server3 |
11 |
3 |
4.03 |
82.20 |
82.15 |
82.17 |
2016/10/10 |
对于用户来讲， 可能会使用所有的字段来做过滤。比如 "ServerName like 'Server'", "ProcessorMaxValue>10 "， "DateTime < '2016/10/9'"。
小结下， 比较常见的字段类型有字符串、数值、日期，以及boolean值。为什么要强调字段类型， 因为一样的值在不同的字段类型要求下， 比较结果是不同的， 比如说数字11>2 , 但字符串”11”<”2”。
其次考虑比较方式， 比较常见的有“大于、大于等于、等于、小于等于、小于、不等于”， 其次还有 “in （…set）”; 字符串类型可能有”包含”, “开头匹配”, “结尾匹配”等。
如果需求比较固定，直接在代码中依次处理有限的若干字段的筛选完全不是事。可是实际的项目中，这种情况很少。 更多的是， 客户一会要加这条件， 一会要加那条件。 如果都老老实实的一个一个加， 代码就很容易臃肿，甚至失控了。
本文中推荐的是使用Expression方案。 由于Expression是 对集合进行操作， 所以不使用于自己拼SQL然后使用SQLCommand的场景。比较适用于：
1） 使用EntityFramework作为ORM框架的
2） 直接对全集合处理的
先感受下代码
1 public class CriteriaCollectionHandler : ICollectionHandler 2 { 3 /* By Harvey Hu. @2016 */ 4 5 protected string PropertyName { get; set; } 6 7 protected ComparerEnum Comparer { get; set; } 8 9 protected object Target { get; set; } // 10 11 public CriteriaCollectionHandler(string propertyName, object target, ComparerEnum comparer) 12 { 13 this.PropertyName = propertyName; 14 this.Comparer = comparer; 15 this.Target = target; 16 } 17 18 private IQueryable<T> Filter<T>(IQueryable<T> source, string propertyName, ComparerEnum comparer, object target) 19 { 20 var type = typeof(T); 21 var property = type.GetProperty(propertyName, BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance | BindingFlags.IgnoreCase); 22 23 24 25 var parameter = Expression.Parameter(type, "p"); 26 Expression propertyAccess = Expression.MakeMemberAccess(parameter, property); 27 if (property.PropertyType.IsGenericType && property.PropertyType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(Nullable<>)) 28 { 29 var getValueOrDefault = property.PropertyType.GetMethods().First(p => p.Name == "GetValueOrDefault"); 30 propertyAccess = Expression.Call(propertyAccess, getValueOrDefault); 31 } 32 var constExpression = Expression.Constant(ConvertTo(target, property.PropertyType)); // 转换为target的类型，以作比较 33 Expression comparisionExpression; 34 switch (comparer) 35 { 36 case ComparerEnum.Eq: 37 comparisionExpression = Expression.Equal(propertyAccess, constExpression); 38 break; 39 case ComparerEnum.Ne: 40 comparisionExpression = Expression.NotEqual(propertyAccess, constExpression); 41 break; 42 case ComparerEnum.Lt: 43 comparisionExpression = Expression.LessThan(propertyAccess, constExpression); 44 break; 45 case ComparerEnum.Gt: 46 comparisionExpression = Expression.GreaterThan(propertyAccess, constExpression); 47 break; 48 case ComparerEnum.Le: 49 comparisionExpression = Expression.LessThanOrEqual(propertyAccess, constExpression); 50 break; 51 case ComparerEnum.Ge: 52 comparisionExpression = Expression.GreaterThanOrEqual(propertyAccess, constExpression); 53 break; 54 case ComparerEnum.StringLike: 55 if (property.PropertyType != typeof(string)) 56 { 57 throw new NotSupportedException("StringLike is only suitable for string type property!"); 58 } 59 60 61 var stringContainsMethod = typeof(CriteriaCollectionHandler).GetMethod("StringContains"); 62 63 comparisionExpression = Expression.Call(stringContainsMethod, propertyAccess, constExpression); 64 65 break; 66 default: 67 comparisionExpression = Expression.Equal(propertyAccess, constExpression); 68 break; 69 } 70 71 72 var compareExp = Expression.Lambda(comparisionExpression, parameter); 73 var typeArguments = new Type[] { type }; 74 var methodName = "Where"; //sortOrder == SortDirection.Ascending ? "OrderBy" : "OrderByDescending"; 75 var resultExp = Expression.Call(typeof(Queryable), methodName, typeArguments, source.Expression, Expression.Quote(compareExp)); 76 77 return source.Provider.CreateQuery<T>(resultExp); 78 } 79 80 public static bool StringContains(string value, string subValue) 81 { 82 if (value == null) 83 { 84 return false; 85 } 86 87 return value.Contains(subValue); 88 } 89 90 91 protected object ConvertTo(object convertibleValue, Type targetType) 92 { 93 if (null == convertibleValue) 94 { 95 return null; 96 } 97 98 if (!targetType.IsGenericType) 99 { 100 return Convert.ChangeType(convertibleValue, targetType); 101 } 102 else 103 { 104 Type genericTypeDefinition = targetType.GetGenericTypeDefinition(); 105 if (genericTypeDefinition == typeof(Nullable<>)) 106 { 107 var temp = Convert.ChangeType(convertibleValue, Nullable.GetUnderlyingType(targetType)); 108 var result = Activator.CreateInstance(targetType, temp); 109 return result; 110 } 111 } 112 throw new InvalidCastException(string.Format("Invalid cast from type \"{0}\" to type \"{1}\".", convertibleValue.GetType().FullName, targetType.FullName)); 113 } 114 115 116 public virtual ICollection<T> Execute<T>(ICollection<T> values) 117 { 118 var result = Filter(values.AsQueryable(), this.PropertyName, this.Comparer, this.Target).ToList(); 119 return result; 120 } 121 122 }
使用示例(伪码)：
1 var criteria1 = New CriteriaCollectionHandler(“ServerName”, “server”, ComparerEnum.StringLike); // serverName like 'server'” 2 var criteria2 = New CriteriaCollectionHandler(“ProcessorMaxValue”, 10, ComparerEnum.Gt); 3 var criteria3 = New CriteriaCollectionHandler(“Datetime”, Datetime.Parse("2016/12/9"), ComparerEnum.lt); 4 ICollection<T> result = criteria3.Execute( 5 criteria2.Execute( 6 criteria1.Execute(YourDataCollection)));
核心是Filter（）方法 ——IQueryable<T> Filter<T>(IQueryable<T> source, string propertyName, ComparerEnum comparer, object target)。
ICollectionHandler是用来处理集合Collection的对象接口，前面提到的分页、排序和筛选处理， 都可以适用于这个接口。这个接口的Execute方法处理一个集合，并返回一个集合。筛选也是这个逻辑，所以适用这个接口。
在Filter（）方法中， 通过Expression构建了一个Lamda表达式， 如p=>p.Property == target。这个表达式有几个问题需要注意下：
1） 如何取到p.Property？ 通过类型反射获取。
2） 如何取到判断操作？ 根据比较符comparer枚举。如果是常规比较， 则直接调用Expression的相关方法生成， 比如Expression.Equal（）； 如果是特殊， 则通过Expression.Call调用自定义的方法生成， 比如StringLike
3） 比较值的类型用什么？获取p.Property类型，并将target强制转换为该类型；参考ConvertTo（）方法。
4） 是否支持Nullable类型？支持。但这个是个比较坑的事情。因为Nullable<T>实际上不支持和T的直接比较，所以不能将target转换为Nullable<T>类型，只能是T类型，因此lamda表达式只能用p=>p.Property.GetValueOrDefault() == target 规格来处理 。所以在ConvertTo（）方法中， 对nullable<T>类型也做了判断处理。
Lamda表达式构造好了， 就可以通过Linq的Where方法来实现筛选了。这同样适用Expression的Call方法构造出来。最后通过IQuaryable的IQueryProvider
的CreateQuery()方法完成调用。
5) 是否支持其他比较操作？ 通过适当的扩展，我想应该可以实现的。 比如StringLike就是我们自己扩展的比较方法， 当然这个不是EntityFramework提供的，所以不支持EF的Queryable。
代码实现分析到此暂告段落。 在实际使用中， 将每个条件都分别封装成CriteriaCollectionHandler对象， 然后依次调用即可完成”逻辑与”的操作。参考上面的实现示例。
如果要实现”逻辑或”怎么办？目前的考虑结果是将两个集合intersect()处理。如果各位有什么更好的办法， 欢迎回复讨论。
