Linq 到实体扩展方法内部查询 (EF6)

Question

有人可以向我解释为什么 EF 引擎在以下情况下会失败吗？

它适用于以下表达式：

var data = context.Programs
    .Select(d => new MyDataDto
    {
        ProgramId = d.ProgramId,
        ProgramName = d.ProgramName,
        ClientId = d.ClientId,
        Protocols = d.Protocols.Where(p => p.UserProtocols.Any(u => u.UserId == userId))
                .Count(pr => pr.Programs.Any(pg => pg.ProgramId == d.ProgramId))
    })
    .ToList();

但是如果我将一些封装成扩展方法：

public static IQueryable<Protocol> ForUser(this IQueryable<Protocol> protocols, int userId)
{
    return protocols.Where(p => p.UserProtocols.Any(u => u.UserId == userId));
}

结果查询：

var data = context.Programs
    .Select(d => new MyDataDto
    {
        ProgramId = d.ProgramId,
        ProgramName = d.ProgramName,
        ClientId = d.ClientId,
        Protocols = d.Protocols.ForUser(userId)
                .Count(pr => pr.Programs.Any(pg => pg.ProgramId == d.ProgramId))
    })
    .ToList();

失败并出现异常：LINQ to Entities 无法识别方法 'System.Linq.IQueryable1[DAL.Protocol] ForUser(System.Linq.IQueryable1[DAL.Protocol], Int32)' 方法，并且此方法不能翻译成商店表达式。

我希望 EF 引擎构建整个表达式树，链接必要的表达式，然后生成 SQL。为什么不这样做？

Answer 1

发生这种情况是因为对 ForUser() 的调用是在 C# 编译器看到您传递给 Select 的 lambda 时构建的表达式树内部进行的。 Entity Framework 试图弄清楚如何将该函数转换为 SQL，但由于某些原因（例如 d.Protocols 目前不存在），它无法调用该函数。

适用于此类情况的最简单方法是让您的助手返回条件 lambda 表达式，然后自己将其传递给 .Where() 方法：

public static Expression<Func<Protocol, true>> ProtocolIsForUser(int userId)
{
    return p => p.UserProtocols.Any(u => u.UserId == userId);
}

...

var protocolCriteria = Helpers.ProtocolIsForUser(userId);
var data = context.Programs
    .Select(d => new MyDataDto
    {
        ProgramId = d.ProgramId,
        ProgramName = d.ProgramName,
        ClientId = d.ClientId,
        Protocols = d.Protocols.Count(protocolCriteria)
    })
    .ToList();

更多信息

当您在表达式树之外调用 LINQ 方法时（就像您对 context.Programs.Select(...) 所做的那样），实际上会调用 Queryable.Select() 扩展方法，并且它的实现会返回一个 IQueryable<>，它表示正在调用的扩展方法原来的IQueryable<>。下面是 Select 的实现，例如：

    public static IQueryable<TResult> Select<TSource,TResult>(this IQueryable<TSource> source, Expression<Func<TSource, TResult>> selector) {
        if (source == null)
            throw Error.ArgumentNull("source");
        if (selector == null)
            throw Error.ArgumentNull("selector");
        return source.Provider.CreateQuery<TResult>( 
            Expression.Call(
                null,
                GetMethodInfo(Queryable.Select, source, selector),
                new Expression[] { source.Expression, Expression.Quote(selector) }
                ));
    }

当可查询的 Provider 必须从 IQueryable<> 生成实际数据时，它会分析表达式树并尝试找出如何解释这些方法调用。实体框架内置了many LINQ-related functions 的知识，如.Where() 和.Select()，因此它知道如何将这些方法调用转换为SQL。但是，它不知道如何处理您编写的方法。

那么为什么会这样呢？

var data = context.Programs.ForUser(userId);

答案是您的ForUser 方法没有像上面的Select 方法那样实现：您没有向可查询对象添加表达式来表示调用ForUser。相反，您将返回 .Where() 调用的结果。从IQueryable<> 的角度来看，就好像直接调用了Where()，而对ForUser() 的调用从未发生过。

您可以通过捕获IQueryable<> 上的Expression 属性来证明这一点：

Console.WriteLine(data.Expression.ToString());

... 这将产生如下内容：

Programs.Where(u => (u.UserId == value(Helpers<>c__DisplayClass1_0).userId))

在该表达式的任何地方都没有调用ForUser()。

另一方面，如果您将 ForUser() 调用包含在这样的表达式树中：

var data = context.Programs.Select(d => d.Protocols.ForUser(id));

... 那么.ForUser() 方法实际上永远不会被调用，因此它永远不会返回知道.Where() 方法被调用的IQueryable<>。相反，可查询的表达式树显示.ForUser() 被调用。输出它的表达式树看起来像这样：

Programs.Select(d => d.Protocols.ForUser(value(Repository<>c__DisplayClass1_0).userId))

实体框架不知道ForUser() 应该做什么。就它而言，您可以编写ForUser() 来做一些在SQL 中不可能做的事情。所以它告诉你这不是一个受支持的方法。

Answer 2

正如我在上面的评论中提到的，我不知道为什么 EF 引擎会这样工作。因此，我试图找到一种方法来重写查询，以便能够使用我的扩展方法。

这些表格是：

Program -> 1..m -> ProgramProtocol -> m..1 -> Protocol

ProgramProtocol 只是一个连接表，并没有被实体框架映射到模型中。 这个想法很简单：选择“从左”，选择“从右”，然后加入结果集以进行适当的过滤：

var data = context.Programs.ForUser(userId)
    .SelectMany(pm => pm.Protocols,
        (pm, pt) => new {pm.ProgramId, pm.ProgramName, pm.ClientId, pt.ProtocolId})
    .Join(context.Protocols.ForUser(userId), pm => pm.ProtocolId,
        pt => pt.ProtocolId, (pm, pt) => pm)
    .GroupBy(pm => new {pm.ProgramId, pm.ProgramName, pm.ClientId})
    .Select(d => new MyDataDto
    {
        ProgramName = d.Key.ProgramName,
        ProgramId = d.Key.ProgramId,
        ClientId = d.Key.ClientId,
        Protocols = d.Count()
    })
    .ToList();