表达式树将代码表示为可分析和修改的树状数据结构,常用于LINQ to Entities中将查询转换为SQL。通过Expression.Parameter、Expression.Constant等节点可动态构建表达式,再用Lambda封装并Compile生成委托执行,支持运行时动态构造逻辑,适用于动态查询、规则引擎等场景。

.NET中的表达式树(Expression Trees) 是一种数据结构,用来表示代码逻辑的“可读”形式。与直接执行的委托不同,表达式树将代码以树状结构存储,每个节点代表一个语法元素,比如变量、常量、方法调用或运算符。这种结构允许你分析、修改甚至动态生成代码。
最常见的用途是:在LINQ to Entities(如Entity Framework)中,数据库查询需要被转换成SQL语句,而普通委托无法解析成SQL,但表达式树可以被遍历和翻译,因此.NET使用 Expression 来支持这类场景。
表达式树的基本结构
表达式树由多个节点组成,根节点通常是赋值、方法调用或lambda表达式。例如:
Expression这个表达式会被构造成一棵树,包含参数(x)、常量(5)、大于运算符(GreaterThan)以及Lambda表达式本身。
你可以访问它的各个部分:
-
expr.Body:表示
x > 5的二元运算表达式 -
expr.Parameters:参数列表,即
x -
((BinaryExpression)expr.Body).Left:左操作数
x -
((BinaryExpression)expr.Body).Right:右操作数
5 -
((BinaryExpression)expr.Body).NodeType:节点类型为
ExpressionType.GreaterThan
如何动态构建表达式树
你可以通过代码手动构造表达式树,适用于运行时根据条件生成查询或逻辑。
示例:动态创建 x => x * x > 100
// 构造 x * x var multiply = Expression.Multiply(param, param);
// 构造 x * x > 100 var constant = Expression.Constant(100); var greaterThan = Expression.GreaterThan(multiply, constant);
// 构造 lambda: x => x * x > 100
var lambda = Expression.Lambda
此时 lambda 是一个表达式树对象,还没有执行。
编译并执行表达式树
要真正运行表达式树,必须将其编译成可执行的委托:
var func = lambda.Compile(); // 返回 FuncCompile() 方法将表达式树转换为IL指令并生成可在CLR上高效运行的委托。一旦编译,其性能接近原生代码。
高级用法:构建复杂条件(如动态过滤)
常见于Web API中根据用户输入动态拼接查询条件。
例如:构建 name == "John" || age > 30
var nameCheck = Expression.Equal(nameParam, Expression.Constant("John")); var ageCheck = Expression.GreaterThan(ageParam, Expression.Constant(30));
var orExpr = Expression.OrElse(nameCheck, ageCheck);
// 因为涉及多个参数,需明确声明委托类型
var lambda = Expression.Lambda
这种能力在实现通用搜索、权限判断或规则引擎时非常有用。
基本上就这些。表达式树让你把“代码当数据处理”,结合编译机制又能高效运行,是.NET中实现动态编程的核心工具之一。不复杂但容易忽略细节,比如参数引用一致性、类型匹配等,写的时候要特别注意。










