表达式树是C#中将代码表示为可分析、修改和编译的数据结构的机制;它描述“要做什么”,而非直接执行,常用于ORM、动态查询等场景,核心区别于委托在于其可遍历性和延迟编译能力。

Expression Trees(表达式树)是 C# 中一种将代码以数据结构形式表示的机制,它不是直接执行逻辑,而是构建一棵描述“要做什么”的树。这让你能在运行时动态生成、检查、修改甚至编译成委托来执行代码——常用于 ORM(如 Entity Framework)、linq to sql、动态查询、规则引擎等场景。
表达式树 vs 普通委托:核心区别在哪?
普通委托(比如 Func<int int bool></int>)是可执行的代码;而表达式树(Expression<func int bool>></func>)是描述这个委托“长什么样”的数据结构,可以被遍历、分析或转换。
简单对比:
- 委托写法:
Func<int int bool> func = (x, y) => x > y;</int>→ 直接能调用func(5, 3) - 表达式树写法:
Expression<func int bool>> expr = (x, y) => x > y;</func>→ 不能直接调用,但可用expr.Compile()转成委托再执行
手动构建一个基础表达式树
虽然通常用 Lambda 表达式隐式创建,但理解手动构建有助于掌握底层结构。下面手动拼出 x => x * 2 + 1:
- 定义参数:
var xParam = Expression.Parameter(typeof(int), "x"); - 构建子表达式:
var multiply = Expression.Multiply(xParam, Expression.Constant(2)); - 加上常量:
var body = Expression.Add(multiply, Expression.Constant(1)); - 组合成 Lambda:
var lambda = Expression.Lambda<func int>>(body, xParam);</func> - 编译执行:
var func = lambda.Compile(); int result = func(5); // 得到 11
常见用途:从 LINQ 查询到动态条件拼接
最典型的实战场景是构造动态 WHERE 条件。比如根据用户输入拼接查询:
- 假设有
IQueryable<product> query</product>,想按 Name 包含某字符串、且 Price 大于某值来过滤 - 不用硬编码 SQL 或 if-else 组合,而是用表达式树动态构建
Expression<func bool>></func> - EF Core 会把该表达式翻译成 SQL,而不是先查全表再内存过滤
- 关键点:必须用
Expression类型传入Where(),否则会触发IEnumerable.Where(即内存过滤)
调试与查看表达式树结构
表达式树看不见摸不着?可以用以下方式“看”它:
- 打印
expr.ToString()→ 输出类似(x, y) => (x > y)的文本表示 - 用
expr.Body.nodeType查看节点类型(如Binary,Constant,Parameter) - 用
ExpressionVisitor子类遍历整棵树,实现日志记录、改写逻辑(如把== NULL自动转成IsNullOrEmpty)
基本上就这些。表达式树不复杂,但容易忽略它和普通委托的本质差异——记住:它是“代码的数据化”,不是“代码的快捷写法”。用对了,能让程序更灵活;用错了,可能性能掉坑里还查不出原因。