LINQ:创建IQueryable Provider<1>

public interface IQueryable : IEnumerable
    {        
        Type ElementType { get; }
        Expression Expression { get; }
        IQueryProvider Provider { get; }
    }
public interface IQueryable<T> : IEnumerable<T>, IQueryable, IEnumerable 
    {
    }

（balabala：IQueryable本来很有料，但是现在里面的好东西全部被拆分到IQueryProvider中去了，想当年我开始研究LINQ的时候，这个类还是很值得一看的。）

IQueryable接口中包含了三个只读的属性:

ElementType：指示元素类型（在IQueryable<T>中也是)；

注意：所有实现IQueryable接口的类都必须实现IQueryable<T>.IQueryable<T>将会使用的更多，非泛型实现只是用来提供一种创建dynamic query时的弱类型入口。如果你更深入的研究下IQueryable基础实现（System.Linq.Queryable），你会发现它只不过是是一种自动构建ExpressionTree的机制。

Expression：

IQueryable接口典型的要素，包含着一个由LINQ查询操作符和函数调用组成的树形结构。

使用Queryable.Where方法，就是在IQueryable的表达式顶端添加一个函数调用ExpressionNode，最终仍返回其本身。

Provider：返回IQueryProvider的实例。

    public interface IQueryProvider {
        IQueryable CreateQuery(Expression expression);
        IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression);
        object Execute(Expression expression);
        TResult Execute<TResult>(Expression expression);
    }

看到这个接口你可以看到它实际上只有两个操作符：CreateQuery和Execute，只不过提供了泛型和非泛型两种实现。

CreateQuery方法通过特定的ExpressionTree创建一个新的IQueryable查询实例。

Execute方法是真正执行查询表达式的Provider的入口。

通过IQueryable和IQueryProvider分离的方式，我们可以只需要实现一个IQueryable，并且在任何Provider中使用。我们先创建一个实现IQueryable<T>和其他必须接口的类Query<T>。

 public class Query<T> : IQueryable<T>, IQueryable, IEnumerable<T>, IEnumerable, IOrderedQueryable<T>, IOrderedQueryable {
        QueryProvider provider;
        Expression expression;
 

        public Query(QueryProvider provider) {
            if (provider == null) {
                throw new ArgumentNullException("provider");
            }
            this.provider = provider;
            this.expression = Expression.Constant(this);
        }
 

        public Query(QueryProvider provider, Expression expression) {
            if (provider == null) {
                throw new ArgumentNullException("provider");
            }
            if (expression == null) {
                throw new ArgumentNullException("expression");
            }
            if (!typeof(IQueryable<T>).IsAssignableFrom(expression.Type)) {
                throw new ArgumentOutOfRangeException("expression");
            }
            this.provider = provider; 
            this.expression = expression;
        }
 

        Expression IQueryable.Expression {
            get { return this.expression; }
        }
 

        Type IQueryable.ElementType {
            get { return typeof(T); }
        }
 

        IQueryProvider IQueryable.Provider {
            get { return this.provider; }
        }
 

        public IEnumerator<T> GetEnumerator() {
            return ((IEnumerable<T>)this.provider.Execute(this.expression)).GetEnumerator();
        }
 

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {
            return ((IEnumerable)this.provider.Execute(this.expression)).GetEnumerator();
        }
 

        public override string ToString() {
            return this.provider.GetQueryText(this.expression);
        }
    }
IQueryable实现很浅显，仅仅是持有一个Expression Tree和Provider。

接下来我们提供一些Provider的实现，我先实现一个抽象基类，真正的Provider都可以从这个类派生而来。

    public abstract class QueryProvider : IQueryProvider {
        protected QueryProvider() {
        }
 

        IQueryable<S> IQueryProvider.CreateQuery<S>(Expression expression) {
            return new Query<S>(this, expression);
        }
 

        IQueryable IQueryProvider.CreateQuery(Expression expression) {
            Type elementType = TypeSystem.GetElementType(expression.Type);
            try {
                return (IQueryable)Activator.CreateInstance(typeof(Query<>).MakeGenericType(elementType), new object[] { this, expression });
            }
            catch (TargetInvocationException tie) {
                throw tie.InnerException;
            }
        }
 

        S IQueryProvider.Execute<S>(Expression expression) {
            return (S)this.Execute(expression);
        }
 

        object IQueryProvider.Execute(Expression expression) {
            return this.Execute(expression);
        }
 

        public abstract string GetQueryText(Expression expression);
        public abstract object Execute(Expression expression);
    }

还有一个辅助类：

   internal static class TypeSystem {
        internal static Type GetElementType(Type seqType) {
            Type ienum = FindIEnumerable(seqType);
            if (ienum == null) return seqType;
            return ienum.GetGenericArguments()[0];
        }
        private static Type FindIEnumerable(Type seqType) {
            if (seqType == null || seqType == typeof(string))
                return null;
            if (seqType.IsArray)
                return typeof(IEnumerable<>).MakeGenericType(seqType.GetElementType());
            if (seqType.IsGenericType) {
                foreach (Type arg in seqType.GetGenericArguments()) {
                    Type ienum = typeof(IEnumerable<>).MakeGenericType(arg);
                    if (ienum.IsAssignableFrom(seqType)) {
                        return ienum;
                    }
                }
            }
            Type[] ifaces = seqType.GetInterfaces();
            if (ifaces != null && ifaces.Length > 0) {
                foreach (Type iface in ifaces) {
                    Type ienum = FindIEnumerable(iface);
                    if (ienum != null) return ienum;
                }
            }
            if (seqType.BaseType != null && seqType.BaseType != typeof(object)) {
                return FindIEnumerable(seqType.BaseType);
            }
            return null;
        }
    }

 
真正的动作在Execute中执行，只有在这里才会执行Expression Tree。我们在下一节中再说。