C# 动态构建表达式树（二）——构建 Select 和 GroupBy 的表达式
C# 动态构建表达式树（二）——构建 Select 和 GroupBy 的表达式
前言
在上篇中写了表达式的基本使用，为 Where 方法动态构建了表达式。在这篇中会写如何为 Select 和 GroupBy 动态构建（可以理解为动态表达式的其它常见形式）。
本文的操作方式似乎在实际使用中作用甚微，仅作为了解即可
准备工作
环境：.NET Framework 4.5，SQLServer 2017
建表脚本如下（由 SSMS 导出）：
USE [default]
GO
/****** Object: Table [dbo].[Person] Script Date: 2021/6/9 12:06:43 ******/
SET ANSI_NULLS ON
GO
SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO
CREATE TABLE [dbo].[Person](
[Id] [varchar](100) NOT NULL,
[Name] [nvarchar](50) NOT NULL,
[Age] [int] NOT NULL,
[Gender] [nvarchar](5) NOT NULL,
[Point] [int] NOT NULL,
[CreateTime] [datetime] NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Person] PRIMARY KEY CLUSTERED
(
[Id] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]
GO
为 Select 方法动态构建表达式
假设我们要查出 Person 表中的 Name、Age、Gender 字段，返回类型为 List<PersonResult> 的对象:
class PersonResult
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
public string Gender { get; set; }
}
常规写法：
List<PersonResult> personList
= context.Person.Select(p => new PersonResult
{
Name = p.Name,
Age = p.Age,
Gender = p.Gender
}).ToList();
动态组合写法：
ParameterExpression pe = Expression.Parameter(typeof(Person), "p"); # 创建形参 p
MemberExpression meName = Expression.MakeMemberAccess(pe, typeof(Person).GetProperty("Name")); # 要使用 MakeMemberAccess 方法
MemberExpression meAge = Expression.MakeMemberAccess(pe, typeof(Person).GetProperty("Age"));
MemberExpression meGender = Expression.MakeMemberAccess(pe, typeof(Person).GetProperty("Gender"));
Type personResultType = typeof(PersonResult);
MemberAssignment maName = Expression.Bind(personResultType.GetProperty("Name"), meName); # 使用 Bind 方法将目标类型的属性与源类型的属性值绑定
MemberAssignment maAge = Expression.Bind(personResultType.GetProperty("Age"), meAge);
MemberAssignment maGender = Expression.Bind(personResultType.GetProperty("Gender"), meGender);
NewExpression ne = Expression.New(personResultType); # 相当于 new 关键字创建一个对象
MemberInitExpression mie = Expression.MemberInit(ne, maName, maAge, maGender); # 相当于初始化时赋值操作
Expression<Func<Person, PersonResult>> personSelectExpression = Expression.Lambda<Func<Person, PersonResult>>(mie, pe);
var personList1 = context.Person.Select(personSelectExpression).ToList();
与构建 Where 方法的表达式差不多，主要是创建新对象以及赋值的写法需要注意。
为 GroupBy 方法动态构建表达式
假设我们要统计出 Person 表中的男生女生数量，返回类型为 List<PersonGroupByResult> 对象
class PersonGroupByResult
{
public string Gender { get; set; }
public int Count { get; set; }
}
常规写法：
List<PersonGroupByResult> personList =
context.Person.GroupBy(p => p.Gender)
.Select(p => new PersonGroupByResult
{
Gender = p.Key,
Count = p.Count()
}).ToList();
动态组合写法：
// 动态创建 GroupBy 中的 Expression
ParameterExpression pe = Expression.Parameter(typeof(Person), "p");
MemberExpression meGender = Expression.Property(pe, "Gender");
Expression<Func<Person, string>> groupByExpression = Expression.Lambda<Func<Person, string>>(meGender, pe);
// 动态创建 Select 中的 Expression
Type groupType = typeof(IGrouping<string, Person>); # 注意 GroupBy 函数返回的类型
ParameterExpression pge = Expression.Parameter(groupType, "pg");
MemberExpression meKeyGender = Expression.MakeMemberAccess(pge, groupType.GetProperty("Key")); # 获取其中的属性，与上面动态拼接 Select 相同
Type groupByResultType = typeof(PersonGroupByResult);
MemberAssignment maGender = Expression.Bind(groupByResultType.GetProperty("Gender"), meKeyGender); # 使用 Bind 方法将目标类型的属性与源类型的属性值绑定，与上面动态拼接 Select 相同
MethodInfo countMethod = typeof(Enumerable).GetMethods().Where(a => a.Name == "Count" && a.GetParameters().Length == 1)
.FirstOrDefault().MakeGenericMethod(typeof(Person)); # 获取 Count 方法
MemberAssignment maCount = Expression.Bind(groupByResultType.GetProperty("Count"), Expression.Call(countMethod, pge)); #使用 Bind 方法将目标类型的属性与源类型调用方法的返回值绑定
NewExpression ne = Expression.New(groupByResultType);
MemberInitExpression mie = Expression.MemberInit(ne, maGender, maCount);
Expression<Func<IGrouping<string, Person>, PersonGroupByResult>> personSelectExpression =
Expression.Lambda<Func<IGrouping<string, Person>, PersonGroupByResult>>(mie, pge);
var personList1 = context.Person.GroupBy(groupByExpression).Select(personSelectExpression).ToList();
需要注意的是查找 Count 方法的过程。通过查看定义发现，IGrouping 类型中并没有 Count 方法，而 IGrouping 实现了 IEnumerable，因此想到获取 Enumerable 这个 IEnumerable 实现类中的 Count 方法。
而 Enumerable中 的 Count 方法定义如下：
在查阅资料和多次尝试后，仍然无法直接获取到 Count（当仅传入方法名称时，提示有多个定义；当传入方法名称和参数时，一直返回为 null）。现通过参数个数来筛选，得到想要的方法。还需要注意的是，Count 方法为泛型方法，得到后还需要执行 MakeGenericMethod 以传入泛型类型。
通过查看 ChangeTracer 和 SQL 执行情况，发现即使我们使用的是 Enumerable 类型，依然是只返回了我们想要的结果，没有全表查询。这其中的奥秘还需要探索啊。
其它的一点思考
之前在工作中为了方便经常使用 Select 查询出匿名类，能否使用动态创建表达式的方式创建匿名类呢（我能想到的一种使用场景是，根据某些条件返回不同的字段，但这其实可以通过冗余字段实现）。在进行了很多尝试后，发现只能先写好一个匿名类，再 Select 这个匿名类的相关字段。虽然看似达到了目的，但不符合我们动态组合的要求，因此是没有意义的。
参考
c# – 使用反射创建lambda表达式,如x => new {..}
referencing desired overloaded generic method
How to create LINQ Expression Tree to select an anonymous type
