不继承 IEnumerable 或 IQueryable 的类型怎么使用 LINQ 查询

最近想研究如何自定义 LINQ Provider ，但是一直无法入手，先写点收获吧~

MSDN 上的这篇文章（《启用数据源以进行 LINQ 查询》）中写到：

如果想对自己的数据源进行 LINQ 查询，那必须使用一下四种方法的其中一种。

1. 实现 IEnumerable<T> 接口
2. 实现标准的查询方法
3. 实现 IQueryable<T> 接口
4. 扩展已经实现的 LINQ 查询

看到其中第二条，让人心生疑惑，那下面就来探讨一下吧~

 

什么类型可以进行 LINQ 查询？ 1 2 3 var queryLondonCustomers = from cust in customers                            where cust.City == "London"                            select cust;

很简单的几行代码，这就是 LINQ，这里有几个关键字： from, in, where, select …

这几个是新增的关键字，还有别的好多个~

关键看这里的 customers ，这里就是一个可以被 LINQ 查询的对象。

 

按照一般的思路，它一定是继承了某个接口，所以可以用 LINQ 查询。

在学习 LINQ 的时候我们常常会看到两个接口：IEnumerable<T> 和 IQueryable<T> ，难道是这两个？

备注：这两个接口的区别是，前者提供的是对内存中数据的查询，后者提供的是对远程数据的查询，这里就不展开了。

 

如果你没有深入了解，恐怕你就会认为的确如此了。

这里有两个疑点：

1. 如果你说是 IQueryable<T>，那还可以理解，因为这是一个新的接口，但是为什么 IEnumerable<T> 也可以呢？这个可不是一个新接口哦，一般情况下，新版本的 .net 怎么可能修改以前的接口呢？
2. 如果真是如此，那在 MSDN 的文章中为什么说就算不集成这两个接口，只要实现了基本的查询语句就可以实现 LINQ 查询呢？

让我们继续探讨吧！

 

反编译看IL代码

一段代码

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 class Program {     static void Main(string[] args)     {         var data = Enumerable.Range(1, 5).ToArray();         var q = from _ in data                 where _ > 3                 select _;     } }

 

让我们看看它的 IL 代码（部分）

1 2 3 4 IL_0029: ldsfld class [mscorlib]System.Func`2<int32, bool> ConsoleApplication1.Program::'CS$<>9__CachedAnonymousMethodDelegate1' IL_002e: call class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!0> [System.Core]System.Linq.Enumerable::Where<int32>(class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1<!!0>, class [mscorlib]System.Func`2<!!0, bool>) IL_0033: stloc.1 IL_0034: ret

 

关键代码：[System.Core]System.Linq.Enumerable::Where<int32>

让我们找到它的出处

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 namespace System.Linq {     public static class Enumerable     {         public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) {             if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");             if (predicate == null) throw Error.ArgumentNull("predicate");             if (source is Iterator<TSource>) return ((Iterator<TSource>)source).Where(predicate);             if (source is TSource[]) return new WhereArrayIterator<TSource>((TSource[])source, predicate);             if (source is List<TSource>) return new WhereListIterator<TSource>((List<TSource>)source, predicate);             return new WhereEnumerableIterator<TSource>(source, predicate);         }     } }

 

其实，它最终只是调用了 IEnumerable<T> 的一个扩展方法，难怪别人总说上面的代码其实等效于这个

1 2 3 4 5 var data = Enumerable.Range(1, 5).ToArray(); var q = from _ in data         where _ > 3         select _; var q2 = data.Where(_ => _ > 3);//等效于上面一行代码

 

让我们来理一下思路：

• LINQ 查询里的 where 关键字等效于调用 Where 这个方法（别的关键字也是如此）；
• 这个 Where 方法不在接口内，而是在针对这个接口的扩展方法内；
• LINQ 查询对接口貌似没有约束，仅仅是看你是否有这个方法（目前仅仅是猜测）。

 

为了验证上面的是否正确，那就让我们来动手实践一下吧！

 

为自定义类型提供 LINQ 查询

按照刚才分析的，是不是只要给自己的类型提供几个方法就行了呢？

动手吧！

我们先来实现 select 和 where 关键字吧~

先看看 .net 源码中的函数吧，这样我们才能知道这个函数需要传入什么，需要返回什么。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 namespace System.Linq {     public static class Enumerable     {         public static IEnumerable<TSource> Where<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate) {         }         public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector) {         }     } }

这里不用看具体的实现，只要看传入的参数和返回类型就行了。

那么接下来就让我们写自己的类型吧！

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 class Program {     static void Main(string[] args)     {         var mySchool = new School();         var q = from _ in mySchool                 where _.Contains("a")                 select _;     } } class School {     protected List<string> Student { get; set; }     public School()     {         //生成一个 Student 序列         Student = new List<string>                         {                             "abc",                             "xyz",                             "123"                         };     }     public School Where(Func<string, bool> predicate)     {         //这里对List有增删了，所以不能直接用foreach，删除不满足条件的学生         for (var k = 0; k < Student.Count; k++)         {             if (predicate(Student[k])) continue;             Student.RemoveAt(k);             k--;         }         return this;     }     public School Select(Func<School, School> selector)     {         //这里就不实现了         return this;     } }

这里的场景：

School 类型，并不是什么枚举类型，但是需要用 where 做一些过滤，用 order 做一些排序，里面的数据呢，是不暴露出来的。

所以如果不继承 IEnumerable<T> 或 IQueryable<T> 的接口话，只要模仿它们的扩展方法，实现一些基本的方法即可。

具体的实现貌似没找到什么好的资料，只能自己慢慢摸索了~ 这其中还有一些泛型，可以根据自己的需求做相应的修改！

 

反思

从上面的种种迹象表明，LINQ 应该是编译器级别的东西，而不是 .net CLR 级的东西（这个仅仅是个人猜测）

写完了这些，我一直在想微软为什么要真么做？

按照一般的设计思路，理想状态下，应该有一个统一的接口来约束，然后所有继承这个接口的类型都可以进行 LINQ 查询。

但是为什么没这么做呢？

 

个人分析：

微软想要实现 Ling to everything，所以要让一切数据支持 LINQ，一般可以认为实现 IEnumerable<T> 接口的类型都是数据，也就是说要让所有实现 IEnumerable<T> 接口的类型都可以实现 LINQ 查询。

但是这是一个接口，不是一个抽象类，不能写具体的方法。LINQ 查询只要用的 IEnumerable<T> 接口所提供的函数就行了。

所以扩展方法是一个非常明智的选择！

 

那 IQueryable<T> 是怎么回事呢？IQueryable<T> 中包含一个 IQueryProvider 类型，它可以将本地的查询转换为远程的查询，忽略内部实现，你可以认为 IEnumerable<T> 和 IQueryable<T>是一样的。

 

不继承 IEnumerable<T> 的就不是数据了吗？恐怕不是吧~

不是说 Ling to everything 吗？为什么不对 Object 写 LINQ 查询呢？

首先不是所有的 Object 都是数据，另外 Object 也没有可以依赖的方法供数据查询用。

 

所以如果是你自己的类型，并且不实现 IEnumerable<T> 或 IQueryable<T> 接口，那么你只要自己写一些函数就行了！

而且可以自由地控制，例如：如果排序方法对你的类型来说没有意义，那你可以不写它。

虽然我还是觉得这样的设计略微有点不严谨，但它的确很方便~

文章同时发布在了我的个人博客：不继承 IEnumerable 或 IQueryable 的类型怎么使用 LINQ 查询

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