从父类获取派生类属性，无需重复转换

Question

我正在尝试解决由数据模型结构中的设计失败引起的烦恼。重构不是一种选择，因为 EF 发疯了。 ASP.NET 4.6 框架。

结构如下：

class Course
{
     // properties defining a Course object. Example: Marketing course
     public string Name { get; set; }
}

class CourseInstance
{
    // properties that define an Instance of course. Example: Marketing course, January
    public DateTime StartDate { get; set; }
}

class InternalCourseInstance : CourseInstance
{
    // Additional business logic properties. Example : Entry course - Marketing program
    public bool IsEntry { get; set; }

    public int CourseId { get; set; }

    public Course Course { get; set; }
}

class OpenCourseInstance : CourseInstance
{
    // Separate branch of instance. Example - Marketing course instance
    public int Price { get; set; }    

    public int CourseId { get; set; }

    public Course Course { get; set; }
}

我敢打赌你已经看到了这个缺陷？实际上，出于未知原因，有人决定将CourseId 及其导航属性放在派生类型上，而不是父类型上。现在每次我想从CourseInstance 访问Course 时，我都会这样做：

x.course => courseInstance is InternalCourseInstance
    ? (courseInstance as InternalCourseInstance).Course
    : (courseInstance as OpenCourseInstance).Course;

您可以看到，从CourseInstance 派生的更多课程实例类型会变得非常丑陋。

我正在寻找一种简写方式，本质上是创建一个在内部执行它的方法或表达式。然而还有一个问题 - 它必须可以转换为 SQL，因为更多时候不是这种转换用于 IQueryable。

我最接近解决方案的是：

// CourseInstance.cs
public static Expression<Func<CourseInstance, Course>> GetCourseExpression =>
    t => t is OpenCourseInstance
        ? (t as OpenCourseInstance).Course
        : (t as InternalCrouseInstance).Course

这应该可以，但有时我需要Course 中的Id 或Name。据我所知，没有办法在特定情况下扩展此表达式以返回 Id 或 Name。

我可以在一个方法中轻松地做到这一点，但是在 LINQ to Entities 上它会失败，这是可以理解的。

我知道这是一个特定于项目的问题，但现阶段无法解决，所以我正在努力寻找一个体面的工作。

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解决方案

首先，感谢 HimBromBeere 的回答和耐心。我无法让他的通用重载工作，就我而言，正如您在他的回答下面的讨论中看到的那样，它正在抛出。这是我最终解决的方法：

CourseInstance.cs

public static Expression<Func<CourseInstance, TProperty> GetCourseProperty<TProperty>(
    Expression<Func<Course, TProperty>> propertySelector)
{
    var parameter = Expression.Parameter(typeof(CourseInstance), "ci");

    var isInternalCourseInstance = Expression.TypeIs(parameter, typeof(InternalCourseInstance);

    // 1) Cast to InternalCourseInstance and get Course property
    var getInternalCourseInstanceCourse = Expression.MakeMemberAccess(
        Expression.TypeAs(parameter, typeof(InternalCourseInstance)), typeof(InternalCourseInstance).GetProperty(nameof(InternalCourseInstance.Course)));

    var propertyName = ((MemberExpression)propertySelector.Body).Member.Name;

    // 2) Get value of <propertyName> in <Course> object.
    var getInternalCourseInstanceProperty = Expression.MakeMemberAccess(
        getInternalCourseInstanceCourse, typeof(Course).GetProperty(propertyName);

    // Repeat steps 1) and 2) for OpenCourseInstance ...

    var expression = Expression.Condition(isInternalCourseInstance, getInternalCourseInstanceProperty, getOpenCourseInstanceProperty);

    return Expression.Lambda<Func<CourseInstance, TProperty(expression, parameter);

用法

// his first suggestion - it works, retrieving the `Course` property of `CourseInstance`
var courses = courseInstancesQuery.Select(GetCourse()) 

// My modified overload above. 
var courseNames = courseInstancesQuery.Select(GetCourseProperty<string>(c => c.Name));

想法

在我看来，建议实现的问题在于Expression.Call 行。每MS docs：

创建一个 MethodCallExpression，表示对带有参数的方法的调用。

但是我想要的表达式不包含任何方法调用 - 所以我删除了它并且它起作用了。现在我只需使用委托来提取所需属性的名称并使用另一个MemberAccessExpression 获取它。

这只是我的解释。很高兴得到纠正，如果我错了。

备注：我建议将typeof 调用缓存在私有字段中，而不是每次构建表达式时调用它们。这也适用于两个以上的派生类（在我的情况下为InternalCourseInstance 和OpenCourseInstance），您只需要一个额外的ConditionalExpression(s)。

编辑

我已经编辑了代码部分 - EntityFramework 似乎不支持 Expression.Convert，但 Expression.TypeAs 的工作原理相同。

Answer 1

您必须使用表达式树来创建表达式：

Expression<Func<CourseInstance, Course>> CreateExpression()
{
    // (CourseInstance x) => x is InternalCourseInstance ? ((InternalCourseInstance)x).Course : ((OpenCourseInstance).x).Course

    ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(CourseInstance), "x");
    Expression expr = Expression.TypeIs(param, typeof(InternalCourseInstance));
    var cast1Expr = Expression.MakeMemberAccess(Expression.Convert(param, typeof(InternalCourseInstance)), typeof(InternalCourseInstance).GetProperty(nameof(InternalCourseInstance.Course)));
    var cast2Expr = Expression.MakeMemberAccess(Expression.Convert(param, typeof(OpenCourseInstance)), typeof(OpenCourseInstance).GetProperty(nameof(OpenCourseInstance.Course)));
    expr = Expression.Condition(expr, cast1Expr, cast2Expr);

    return Expression.Lambda<Func<CourseInstance, Course>>(expr, param);
}

你可以通过编译并调用它来使用这个表达式：

var func = CreateExpression().Compile();
var courseInstance = new InternalCourseInstance { Course = new Course { Name = "MyCourse" } };
var result = func(courseInstance);

为了从实例中获取CourseId 或Name，您必须引入一个期望Course 实例并返回任意类型T 的委托。这意味着您需要在您的表达式树中添加对该委托的调用：

expr = Expression.Call(null, func.Method, expr);

null 很重要，因为指向匿名方法的委托会从编译器转换为静态方法。另一方面，如果委托指向一个命名的非静态方法，您当然应该提供一个实例，然后调用该方法：

expr = Expression.Call(instanceExpression, func.Method, expr);

请注意，您的编译方法现在返回 T，而不是 Course，因此您的最终方法如下所示：

Expression<Func<CourseInstance, T>> CreateExpression<T>(Func<Course, T> func)
{
    // x => func(x is InternalCourseInstance ? ((InternalCourseInstance)x).Course : ((OpenCourseInstance).x).Course)

    ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(CourseInstance), "x");
    Expression expr = Expression.TypeIs(param, typeof(InternalCourseInstance));
    var cast1Expr = Expression.MakeMemberAccess(Expression.Convert(param, typeof(InternalCourseInstance)), typeof(InternalCourseInstance).GetProperty(nameof(InternalCourseInstance.Course)));
    var cast2Expr = Expression.MakeMemberAccess(Expression.Convert(param, typeof(OpenCourseInstance)), typeof(OpenCourseInstance).GetProperty(nameof(OpenCourseInstance.Course)));
    expr = Expression.Condition(expr, cast1Expr, cast2Expr);
    expr = Expression.Call(null, func.Method, expr);

    return Expression.Lambda<Func<CourseInstance, T>>(expr, param);
}