不继承 IEnumerable 或 IQueryable 的类型怎么使用 LINQ 查询

最近想研究如何自定义 LINQ Provider ，但是一直无法入手，先写点收获吧~
MSDN 上的这篇文章（《启用数据源以进行 LINQ 查询》）中写到：
如果想对自己的数据源进行 LINQ 查询，那必须使用一下四种方法的其中一种。

• 实现 IEnumerable 接口
  
• 实现标准的查询方法
  
• 实现 IQueryable 接口
  
• 扩展已经实现的 LINQ 查询
  

看到其中第二条，让人心生疑惑，那下面就来探讨一下吧~
 
什么类型可以进行 LINQ 查询？

123	var queryLondonCustomers = from cust in customers                           where cust.City == "London"                           select cust;

很简单的几行代码，这就是 LINQ，这里有几个关键字： from, in, where, select …
这几个是新增的关键字，还有别的好多个~
关键看这里的 customers ，这里就是一个可以被 LINQ 查询的对象。
 
按照一般的思路，它一定是继承了某个接口，所以可以用 LINQ 查询。
在学习 LINQ 的时候我们常常会看到两个接口：IEnumerable 和 IQueryable ，难道是这两个？
备注：这两个接口的区别是，前者提供的是对内存中数据的查询，后者提供的是对远程数据的查询，这里就不展开了。
 
如果你没有深入了解，恐怕你就会认为的确如此了。
这里有两个疑点：

• 如果你说是 IQueryable，那还可以理解，因为这是一个新的接口，但是为什么 IEnumerable 也可以呢？这个可不是一个新接口哦，一般情况下，新版本的 .net 怎么可能修改以前的接口呢？
  
• 如果真是如此，那在 MSDN 的文章中为什么说就算不集成这两个接口，只要实现了基本的查询语句就可以实现 LINQ 查询呢？
  

让我们继续探讨吧！
 
反编译看IL代码

一段代码

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class Program{    static void Main(string[] args)    {        var data = Enumerable.Range(1, 5).ToArray();        var q = from _ in data                where _ > 3                select _;    }}

 
让我们看看它的 IL 代码（部分）

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IL_0029: ldsfld class [mscorlib]System.Func`2 ConsoleApplication1.Program::'CS$9__CachedAnonymousMethodDelegate1'IL_002e: call class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1 [System.Core]System.Linq.Enumerable::Where(class [mscorlib]System.Collections.Generic.IEnumerable`1, class [mscorlib]System.Func`2bool>)IL_0033: stloc.1IL_0034: ret

 
关键代码：[System.Core]System.Linq.Enumerable::Where
让我们找到它的出处

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namespace System.Linq{    public static class Enumerable    {        public static IEnumerable Where(this IEnumerable source, Func predicate) {            if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");            if (predicate == null) throw Error.ArgumentNull("predicate");            if (source is Iterator) return ((Iterator)source).Where(predicate);            if (source is TSource[]) return new WhereArrayIterator((TSource[])source, predicate);            if (source is List) return new WhereListIterator((List)source, predicate);            return new WhereEnumerableIterator(source, predicate);        }    }}

 
其实，它最终只是调用了 IEnumerable 的一个扩展方法，难怪别人总说上面的代码其实等效于这个

12345

var data = Enumerable.Range(1, 5).ToArray();var q = from _ in data        where _ > 3        select _;var q2 = data.Where(_ => _ > 3);//等效于上面一行代码

 
让我们来理一下思路：

• LINQ 查询里的 where 关键字等效于调用 Where 这个方法（别的关键字也是如此）；
  
• 这个 Where 方法不在接口内，而是在针对这个接口的扩展方法内；
  
• LINQ 查询对接口貌似没有约束，仅仅是看你是否有这个方法（目前仅仅是猜测）。
  

 
为了验证上面的是否正确，那就让我们来动手实践一下吧！
 
为自定义类型提供 LINQ 查询

按照刚才分析的，是不是只要给自己的类型提供几个方法就行了呢？
动手吧！
我们先来实现 select 和 where 关键字吧~
先看看 .net 源码中的函数吧，这样我们才能知道这个函数需要传入什么，需要返回什么。

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namespace System.Linq{    public static class Enumerable    {        public static IEnumerable Where(this IEnumerable source, Func predicate) {        }        public static IEnumerable Select(this IEnumerable source, Func selector) {        }    }}

这里不用看具体的实现，只要看传入的参数和返回类型就行了。
那么接下来就让我们写自己的类型吧！

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class Program{    static void Main(string[] args)    {        var mySchool = new School();        var q = from _ in mySchool                where _.Contains("a")                select _;    }}class School{    protected List Student { get; set; }    public School()    {        //生成一个 Student 序列        Student = new List                        {                            "abc",                            "xyz",                            "123"                        };    }    public School Where(Func predicate)    {        //这里对List有增删了，所以不能直接用foreach，删除不满足条件的学生        for (var k = 0; k < Student.Count; k++)        {            if (predicate(Student[k])) continue;            Student.RemoveAt(k);            k--;        }        return this;    }    public School Select(Func selector)    {        //这里就不实现了        return this;    }}

这里的场景：
School 类型，并不是什么枚举类型，但是需要用 where 做一些过滤，用 order 做一些排序，里面的数据呢，是不暴露出来的。
所以如果不继承 IEnumerable 或 IQueryable 的接口话，只要模仿它们的扩展方法，实现一些基本的方法即可。
具体的实现貌似没找到什么好的资料，只能自己慢慢摸索了~ 这其中还有一些泛型，可以根据自己的需求做相应的修改！
 
反思

从上面的种种迹象表明，LINQ 应该是编译器级别的东西，而不是 .net CLR 级的东西（这个仅仅是个人猜测）
写完了这些，我一直在想微软为什么要真么做？
按照一般的设计思路，理想状态下，应该有一个统一的接口来约束，然后所有继承这个接口的类型都可以进行 LINQ 查询。
但是为什么没这么做呢？
 
个人分析：
微软想要实现 Ling to everything，所以要让一切数据支持 LINQ，一般可以认为实现 IEnumerable 接口的类型都是数据，也就是说要让所有实现 IEnumerable 接口的类型都可以实现 LINQ 查询。
但是这是一个接口，不是一个抽象类，不能写具体的方法。LINQ 查询只要用的 IEnumerable 接口所提供的函数就行了。
所以扩展方法是一个非常明智的选择！
 
那 IQueryable 是怎么回事呢？IQueryable 中包含一个 IQueryProvider 类型，它可以将本地的查询转换为远程的查询，忽略内部实现，你可以认为 IEnumerable 和 IQueryable是一样的。
 
不继承 IEnumerable 的就不是数据了吗？恐怕不是吧~
不是说 Ling to everything 吗？为什么不对 Object 写 LINQ 查询呢？
首先不是所有的 Object 都是数据，另外 Object 也没有可以依赖的方法供数据查询用。
 
所以如果是你自己的类型，并且不实现 IEnumerable 或 IQueryable 接口，那么你只要自己写一些函数就行了！
而且可以自由地控制，例如：如果排序方法对你的类型来说没有意义，那你可以不写它。
虽然我还是觉得这样的设计略微有点不严谨，但它的确很方便~

文章同时发布在了我的个人博客：不继承 IEnumerable 或 IQueryable 的类型怎么使用 LINQ 查询
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