ADO.NETのLINQ to Entitiesは、Linq式をどのような仕組みでSQLのWhere句に変換しているのでしょうか。

Question

###知りたいこと

.NetフレームワークのEntity flameworkでは、例えば

var db = new MyAppDbContext();
foreach (var book in db.Books.Where(x => x.Name.StartsWith("hoge"))) {
    ...
}

などと書くと、

SELECT
    ....
FROM [dbo].[Books] AS [Extent1]
WHERE [Extent1].[Name] LIKE 'hoge%'

と、Whereに含めたブール式がSQLのWHERE句に変換されて出力されてきます。
この変換は、ブール式の意味を解読して行っているもの思いますが、その解読はどのような手法によるものでしょうか？

コードの文字列化や、ブール式をパース（解析）するような手法も見当たらないですし、不思議で仕方ありません・・・

使用する大まかな手法・機能・概念等でも結構ですので、ご教示いただければありがたく思います。

試したこと

Githubのソースコードは見に行ってみましたが、該当箇所が分からず断念しました・・・

Comments

[Zuishin]

とりあえず IQueryable<T> を理解するところから。

Answer 1

こんにちは。

EntityFramework (Linq to Entities) においては、ラムダ式 x => x.Name.StartsWith("hoge") は関数ではなく、ExpressionTree という「そのような式のカタチ」を表すツリー構造のオブジェクトとなっています。
このデータを走査することで、ユーザがどのような指示を出しているのかを解析し、適切な SQL 文に出力しているのです。

EntityFrameworkCore はソースが公開されていますが、ツリーから SQL への変換処理が分離してあり、SqlServer 向けの場合、EntityFrameworkCore.SqlServer 内に実装されています。
実際の解析・変換処理がどうなってるのかは知りませんが、様々な抽象化や最適化などで複雑化しているはずなので、読むのは非常に難しいでしょう。

ちなみに、x => x.Name.StartsWith("hoge") は以下のように書くのと同じです(細部まで全く同じという訳ではないです)。
単なるメソッドとは違い、構造というメタデータを保持しているのが分かると思います。
参考までに。

var parameter = Expression.Parameter(typeof(Book), name: "x");
var name = Expression.Property(parameter, typeof(Book).GetProperty("Name"));
var hoge = Expression.Constant("hoge", typeof(string));
var startsWith = typeof(string).GetMethod("StartsWith", new[] { typeof(string) });
var startsWithHoge = Expression.Call(name, startsWith, new[] { hoge });
var expression = Expression.Lambda<Func<Book, bool>>(startsWithHoge, parameter);

// expression: x => x.Name.StartsWith("hoge");

Comments

[ys203]

ありがとうございます、概念的な部分は何となくわかりました。
もう少し掘り下げて考えてみます。
大変参考になりました。