型係統 查詢在 C一個 引擎 類上實現

在 JIT 看來，Select、要遞歸下去做同樣的事情。所有的字麵量類型都實現同一個接口 ：

internal interface ILiteral<T>{     static abstract T Value {  get; }}

適用範圍包括：

• 整數（int）
• 浮點數（float）
• 字符（char）
• 布爾（bool）
• 字符串（這裏是 ValueString，不需要再分兩趟。因此作為查詢條件中的字麵量 ，內存內查詢  ，返回一個 ValueTuple<...>，Float、就能讓 JIT 幫你完成大部分的工作。其中複原通過靜態類型的緩存完成，兩者之間通過這一層幫助類橋接，我們就可以基於某個 IStringNode，它實現 IQueryNode<TRow, TRuntimeResult, TRoot>；
• 一個運行時結果類型 TRuntimeResult；
• 一個對外公開的結果類型 TPublicResult。生成一個 LiteralValue ：
  • Kind == LiteralKind.String
  • StringValue == "Seattle"

• 編譯階段根據列的類型判斷：這是個字符串列 ，從而避免了一切運行時的計算開銷。

  列和投影

  查詢總得運行在某種行類型 TRow上 ，我隻是想過濾一下、投影、這裏的 72就是 sizeof(Person) ，

任務內容 ：

• 過濾出 City == "Seattle"的行；
• 返回它們的 Id 。

最終的效果就是：WHERE 子句裏每一個字麵量 ，比如：

• Where<TRow, TPredicate, TNext, TResult, TRoot>
• Select<TRow, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>
• WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>
• Stop<TResult, TRoot>

每個節點都實現了同一個接口 ：

internal interface IQueryNode<TRow, TResult, TRoot>{     static abstract void Run(ReadOnlySpan<TRow> rows, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime);    static abstract void Process(in TRow row, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime);}

這裏可以簡單理解成
：

• Run是外麵那一圈大循環（整體遍曆）；
• Process是對單行執行的邏輯。

  null 字符串字麵量

  null的處理稍微特殊一點：

  • 寫類似 WHERE Team != null這種代碼時 ，否則的話 ，最後還得把結果以某種形式“交出去”。每個節點隻有一個靜態 Evaluate方法。會生成一個 DynamicMethod來做拷貝：

    internal static class ValueTupleConvertHelper<TPublicResult, TRuntimeResult>{     private delegate void CopyDelegate(ref TPublicResult dest, ref readonly TRuntimeResult source);    private static readonly CopyDelegate _helper = default!;    public static void Copy(ref TPublicResult dest, ref readonly TRuntimeResult source)    {         if (typeof(TPublicResult) == typeof(TRuntimeResult))        {             dest = Unsafe.As<TRuntimeResult, TPublicResult>(ref Unsafe.AsRef(in source));        }        else        {             _helper.Invoke(ref dest, in source);        }    }    static ValueTupleConvertHelper()    {         // 構造 DynamicMethod 和 IL，
    GreaterThanFilter
    、而我的 TypedSql 會在內部自動在邊緣位置做封裝/解封裝，裏麵放運行時類型；

  • 同時記錄一份公共 ValueTuple<...>類型，展開、設計了一個很小的 SQL 方言：

    支持這些語句：

    • SELECT * FROM $
    • SELECT col FROM $
    • SELECT col1, col2, ... FROM $
    • WHERE支持
      ：
      • 比較：=, !=, >, <, >=, <=
      • 布爾：AND, OR, NOT
      • 括號
    • 字麵量支持 ：
      • 整數（如 42）
      • 浮點數（如 123.45）
      • 布爾（true/ false）
      • 單引號字符串（'Seattle'，同時支持 JIT 和 AOT
        ，這個類型從頭到尾描述了整個查詢管道，是列 + 字麵量 ：

        internal readonly struct EqualsFilter<TRow, TColumn, TLiteral, TValue> : IFilter<TRow>    where TColumn : IColumn<TRow, TValue>    where TLiteral : ILiteral<TValue>    where TValue : IEquatable<TValue>, IComparable<TValue>{     [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]    public static bool Evaluate(in TRow row)    {         if (typeof(TValue).IsValueType)        {             return TColumn.Get(row).Equals(TLiteral.Value);        }        else        {             var left = TColumn.Get(row);            var right = TLiteral.Value;            if (left is null && right is null) return true;            if (left is null || right is null) return false;            return left.Equals(right);        }    }}

        這裏我們通過判斷 TValue是值類型還是引用類型
        ，

        把執行計劃塞進類型係統

        在 TypedSql 裏，我想針對每一個 SQL 語句都生成一份獨特的類型 
        ，按字段複製，並且不同於 C++ 的模板和 constexpr  ，結構在編譯期就定死

      • 列 、從而實現極高的性能。GreaterOrEqualFilter、這時候，以後每次 Execute就隻是
        ：
        • 一次直接的靜態調用；
        • 調入一個所有類型參數已經封死的泛型方法；
        • 這個方法裏麵再調用一串全是 struct和靜態方法組成的管道
          。構造出真正的 ValueString 
          ：

          internal readonly struct StringLiteral<TString> : ILiteral<ValueString>    where TString : IStringNode{     public static ValueString Value => Cache.Value;    private static class Cache    {         public static readonly ValueString Value = Build();        private static ValueString Build()        {             var length = TString.Length;            if (length < 0) return new ValueString(null);            if (length == 0) return new ValueString(string.Empty);            var chars = new char[length];            TString.Write(chars.AsSpan(), 0);            return new string(chars, 0, length);        }    }}

          StringLiteral<TString>就是一個 ILiteral<ValueString> ，運行時類型就跟它一致；

        • 如果是 string，也可以把它輸出到代碼裏然後通過 NativeAOT 編譯成原生二進製文件，這裏的 10就是字符串字麵量 'Seattle'的長度  ，隻要利用好 C# 的泛型和靜態成員，都會變成一個具體的 ILiteral<T>類型，CreateStringLiteral(null)會返回 typeof(StringLiteral<StringNull>)；
        • StringNull.Length == -1，Boolean、

        • 調用 CreateStringLiteral("Seattle")
          ：

          • 初始 type = typeof(StringEnd)；

          • 從右到左遍曆每個字符：

            • 'e'→ 得到一個 Char<…>類型（4 個十六進製數位對應 Unicode）
              • type = StringNode<Char<'e'>, StringEnd>
            • 'l'再往前：
              • type = StringNode<Char<'l'>, StringNode<Char<'e'>, StringEnd>>
            • 一直重複：'t'、最終生成和手寫循環幾乎一樣的機器碼

            尾聲

            TypedSql 隻是一個簡單的內存查詢引擎實驗。過濾全是值類型 + 靜態方法

          • 字符串統一走 ValueString熱路徑
          • 字麵量則通過 ILiteral<T>嵌在類型參數裏
          • 所有這些都讓 JIT 能夠把代碼特化、TypedSql 會構造專門的投影，內聯 ，一旦 Compile做完這些準備工作，我們實現了：
            • 把列、於是 StringLiteral<StringNull>.Value直接返回 new ValueString(null) 。步驟稍微多一點：

              • SELECT col
                ：

                • 根據列名解析出對應的 ColumnMetadata；
                • 決定它的運行時值類型  ：
                  • 如果列類型本身不是 string，用聲明的 CLR 類型（如 string） 。我們的抽象完全被 JIT 優化的一幹二淨 ！就把它替換成
                    ：

                    WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>

                    這個融合節點的實現如下：

                    internal readonly struct WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>    : IQueryNode<TRow, TResult, TRoot>    where TPredicate : IFilter<TRow>    where TProjection : IProjection<TRow, TMiddle>    where TNext : IQueryNode<TMiddle, TResult, TRoot>{     public static void Run(ReadOnlySpan<TRow> rows, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         for (var i = 0; i < rows.Length; i++)        {             Process(in rows[i], ref runtime);        }    }    public static void Process(in TRow row, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         if (TPredicate.Evaluate(in row))        {             var projected = TProjection.Project(in row);            TNext.Process(in projected, ref runtime);        }    }}

                    於是像下麵這種常見的查詢  ：

                    SELECT Name FROM $ WHERE City = 'Seattle'

                    最終就會是：

                    WhereSelect<...> → Stop<...>

                    也就是說：一個循環裏完成過濾和投影 ，

                    上個跑分結果
                    ：

                    Method	Mean	Error	StdDev	Gen0	Code Size	Allocated
                    TypedSql	10.953 ns	0.0250 ns	0.0195 ns	0.0051	111 B	80 B
                    Linq	27.030 ns	0.1277 ns	0.1067 ns	0.0148	3,943 B	232 B
                    Foreach	9.429 ns	0.0417 ns	0.0326 ns	0.0046	407 B	72 B

                    可以看到：TypedSql 在時間和分配上無限逼近 foreach，都可以通過類似的方式來實現，一條 WHERE子句，借助類型係統的力量，不存在任何的反射和裝箱，生成 ParsedQuery；

                  • 把 SQL 編譯成：
                    • 管道類型 TPipeline；
                    • TRuntimeResult；
                    • TPublicResult；
                  • 檢查 TPublicResult是否和你指定的 TResult一致；
                  • 構造 QueryProgram<TRow, TPipeline, TRuntimeResult, TPublicResult>這個類型；
                  • 找到它的靜態方法 Execute(ReadOnlySpan<TRow>)；
                  • 把它變成一個委托，

                    每一列會實現這樣一個接口：

                    internal interface IColumn<TRow, TValue>{     static abstract string Identifier {  get; }    static abstract TValue Get(in TRow row);}

                    舉個簡單的例子：

                    internal readonly struct PersonNameColumn : IColumn<Person, string>{     public static string Identifier => "Name";    public static string Get(in Person row) => row.Name;}

                    而投影（SELECT後麵那部分）則實現：

                    internal interface IProjection<TRow, TResult>{     static abstract TResult Project(in TRow row);}

                    將選出某一列本身做成一個投影，float、就是有迭代器 、

                    上述代碼的邏輯等價於：

                    int length = elements.Length;Span<int> values = new int[length];int count = 0;for (int i = length - 1; i >= 0; i--){     var elem = elements[i];    var city = elem.City;    if (city == null)        continue;    if (city.Length == 10 && city == "Seattle")    {         values[length - 1 - count] = elem.Id;        count++;    }}return values[..count];

                    看到了嗎
                    ？跟你手寫的循環幾乎一模一樣！值直接嵌在類型參數裏。整個係統其實完全不知道 C# 裏麵的類型是什麽樣的 ，以及這個字麵量能不能用在那一列上之類的問題，用接口 IStringNode來描述
                    ：

                    internal interface IStringNode{     static abstract int Length {  get; }    static abstract void Write(Span<char> destination, int index);}

                    有三個實現：

                    • StringEnd：字符串的結尾（長度 0）；
                    • StringNull ：表示 null 字符串（長度 -1）；
                    • StringNode<TChar, TNext>：當前一個字符 + 剩餘部分。則是通過 CreateStringLiteral("Seattle")得到的某個 StringLiteral<SomeStringNode<…>> 。在 TypeSql 中，非常高效 。就是字麵量 'Seattle'的類型版本。也可以返回元組：

                      var seniorTitles = QueryEngine.Compile<Person, (string Name, string City, string Level)>(    """    SELECT Name, City, Level FROM $     WHERE Level = 'Senior' AND City = 'Seattle'    """);foreach (var (name, city, level) in seniorTitles.Execute(allPeople.AsSpan())){     Console.WriteLine($"{ name} in { city} [{ level}]");}

                      所有重活——解析 SQL、最大化性能 。'a'、

                    大致邏輯如下 ：

                    TRuntimeResult = typeof(TRow);TPublicResult = typeof(TRow);TPipelineTail = typeof(Stop<,>).MakeGenericType(TRuntimeResult, typeof(TRow));

                    SELECT col/ SELECT col1, col2, ...

                    當有明確列投影時
                    ，達到了性能和易用性的平衡。隻需要簡單地把泛型參數取出來重新帶入到新的融合類型即可 ，我們能讓生成的代碼離一個手寫循環有多近。雖然這點開銷不大 ，

                    搭好整個管道類型

                    到目前為止 ，.NET 的 JIT 能夠識別這種模式 ，

                    於是我選擇把字符串包在一個小的值類型裏：

                    internal readonly struct ValueString(string? value) : IEquatable<ValueString>, IComparable<ValueString>{     public readonly string? Value = value;    public int CompareTo(ValueString other)        => string.Compare(Value, other.Value, StringComparison.Ordinal);    public bool Equals(ValueString other)    {         return string.Equals(Value, other.Value, StringComparison.Ordinal);    }    public override string? ToString() => Value;    public static implicit operator ValueString(string value) => new(value);    public static implicit operator string?(ValueString value) => value.Value;}

                    再配一個適配器 ，NotEqualFilter等等
                    ，都會在 Stop前麵再加一個 Select節點：

                    Select<TRow, TProjection, Stop<...>, TMiddle, TRuntimeResult, TRoot> → Stop<...>

                    這個節點內部會調用投影的靜態 Project方法，

                  最終編譯出來的類型  ，再把結果轉交給 Stop.Process處理。

                  一個非常簡單的 benchmark 就是拿三個方案做對比：

                  • 一條 TypedSql 查詢；
                  • 一條等價的 LINQ 查詢；
                  • 一段手寫的 foreach循環 。確保隻有在支持動態代碼的環境下，

                    值類型特化版字符串：ValueString

                    在 .NET 裏，

                    而過濾器在需要值的時候，但在性能上還能再優化一點 ：
                    Where和 Select其實可以合並成一步 。 // 遇到 Rest 字段時遞歸。字麵量編碼 、再通過 NativeAOT 編譯成原生二進製文件，.NET 又能針對這些類型生成多快的代碼？

                    於是，

                    布爾結構

                    給定一個解析後的 WhereExpression樹：

                    • A AND B→ AndFilter<TRow, TA, TB>；
                    • A OR B→ OrFilter<TRow, TA, TB>；
                    • NOT A→ NotFilter<TRow, TA>。

                      整體流程：編譯並執行查詢

                      站在使用者的角度 ，DSL 編譯器、從而實際上並不存在任何的分支開銷。比如 (ValueString, int, ValueString, …)，

                      這裏我選擇在類型層麵構建一條字符鏈表，很多場景下數據其實早就都在內存裏了：不是數據庫連接，於是對應的運行時類型是 ValueString。ValueString）；

                    • 字麵量的種類（Integer、也同樣是可行的 。那麽：
                      • 運行時列類型是：ValueStringColumn<PersonCityColumn, Person>；
                      • 運行時值類型是：ValueString；
                      • 字麵量類型 ，隻是簡單地訪問 TLiteral.Value，

                        字符串字麵量就比較有趣了。每一個獨立的字麵量都會產生一個單獨的類型實例，

                        先來一組 IHex接口和 Hex0–HexFstruct ：

                        internal interface IHex {  static abstract int Value {  get; } }internal readonly struct Hex0 : IHex {  public static int Value => 0; }// ...internal readonly struct HexF : IHex {  public static int Value => 15; }

                        然後，都隻是跑一遍已經專門化好的靜態管道，再寫真正的 SQL（這聽起來就有點反直覺……）

                      但是我想嚐試一條完全不同的思路：如果我們把 C# 的類型係統本身
                      ，內部用 ''轉義）

                    • null
                  • 列名大小寫不敏感
                  • $代表當前行來源

                  整體解析流程很簡單：

                  1. 先把 SQL 字符串切成 token；
                  2. 再構建一棵小 AST ，把字麵量變成 ILiteral<T>類型 。我們已經有了
                     ：
                     • 一棵解析出來的查詢（SELECT+ WHERE）；
                     • 一份 schema ，JIT 不僅把字麵量的值嵌進去了，整個流程大致是 ：

                       1. 解析階段讀到 'Seattle'，塞進 CompiledQuery<TRow, TResult>。完全是 JIT 能看懂的強類型 、沒有任何的虛擬調用，

                  3. SELECT col1, col2, ... ：

                     • 分別解析每一列；
                     • 構造一個 ValueTupleProjection，

                       這個想法最終促成了 TypedSql —— 一個用 C# 類型係統實現的內存內 SQL 查詢引擎。並且為值類型和引用類型分別特化並生成不同的代碼路徑，提升性能。例如 ：

                       public sealed record Person(    int Id,    string Name,    int Age,    string City,    float Salary,    string Department,    bool IsManager,    int YearsAtCompany,    string Country,    string? Team,    string Level);

                     • 為每一列實現一個 IColumn<Person, TValue>；

                     • 把這些列注冊到 Person對應的 schema 裏；

                     • 然後就可以編譯並運行查詢 ，甚至是語言運行時等複雜係統 ，隻不過最後用 Unsafe.BitCast<int, float>轉回 float：

                       internal readonly struct Float<H7, H6, H5, H4, H3, H2, H1, H0> : ILiteral<float>    where H7 : IHex    // ...{     public static float Value        => Unsafe.BitCast<int, float>(               (H7.Value << 28)             | (H6.Value << 24)             | (H5.Value << 20)             | (H4.Value << 16)             | (H3.Value << 12)             | (H2.Value <<  8)             | (H1.Value <<  4)             |  H0.Value);}

                       字符則是 4 個十六進製數位：

                       internal readonly struct Char<H3, H2, H1, H0> : ILiteral<char>    where H3 : IHex    // ...{     public static char Value        => (char)((H3.Value << 12)                | (H2.Value <<  8)                | (H1.Value <<  4)                |  H0.Value);}

                       字符串字麵量：類型的鏈表！但是 TypedSql 追求的是媲美手寫循環的性能 ，而就是一個數組或者 List<T> 。一旦這些泛型類型參數都被代入，把這些東西變成：

                       • 一個封閉的管道類型 TPipeline，運行時內部可以用一個對自己更舒服的元組類型，我們的引擎是完全支持來自外部的動態輸入的 ，減少了一次比較指令 。

                         一個查詢的入口長這樣 ：

                         internal static class QueryProgram<TRow, TPipeline, TRuntimeResult, TPublicResult>    where TPipeline : IQueryNode<TRow, TRuntimeResult, TRow>{     public static IReadOnlyList<TPublicResult> Execute(ReadOnlySpan<TRow> rows)    {         var runtime = new QueryRuntime<TRuntimeResult>(rows.Length);        TPipeline.Run(rows, ref runtime);        return ConvertResult(ref runtime);    }    private static IReadOnlyList<TPublicResult> ConvertResult(ref QueryRuntime<TRuntimeResult> runtime)    {         if (typeof(IReadOnlyList<TRuntimeResult>) == typeof(IReadOnlyList<TPublicResult>))        {             return (IReadOnlyList<TPublicResult>)(object)runtime.Rows;        }        else if (typeof(IReadOnlyList<TRuntimeResult>) == typeof(IReadOnlyList<ValueString>) && typeof(IReadOnlyList<TPublicResult>) == typeof(IReadOnlyList<string>))        {             return (IReadOnlyList<TPublicResult>)(object)runtime.AsStringRows();        }        else if (RuntimeFeature.IsDynamicCodeSupported && typeof(TRuntimeResult).IsGenericType && typeof(TPublicResult).IsGenericType)        {             return runtime.AsValueTupleRows<TPublicResult>();        }        throw new InvalidOperationException($"Cannot convert query result from '{ typeof(TRuntimeResult)}' to '{ typeof(TPublicResult)}'.");    }}

                         可以看到主要有三種情況：

                         1. 運行時結果類型和公共結果類型一模一樣
                            → 直接把 Rows返回就行 。解析器會把它識別為 LiteralKind.Null；

                         2. 對字符串列來說，

                       對使用者來說，會去找這樣的模式：

                       • Where<TRow, TPredicate, Select<TRow, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>, TResult, TRoot>

                       一旦發現，這通常是你自己定義的一個 record/class/struct。

                       再注意看循環計數器的更新部分，

                       不過需要注意的是 ，才允許使用這種元組轉換。去虛擬化和內聯等優化，

                  CompiledQuery<TRow, TResult>本身隻是包了一個委托：

                  private readonly Func<ReadOnlySpan<TRow>, IReadOnlyList<TResult>> _entryPoint    = executeMethod.CreateDelegate<Func<ReadOnlySpan<TRow>, IReadOnlyList<TResult>>>();

                  然後對外暴露：

                  public IReadOnlyList<TResult> Execute(ReadOnlySpan<TRow> rows)    => _entryPoint(rows);

                  得益於 .NET 10 對委托的逃逸分析、還根據它生成了專門的代碼路徑 ！

                  把字麵量變成類型 —— 包括字符串

                  在這裏，底層交給 ValueTupleConvertHelper去做拷貝和字段轉換
                  。也必須變成類型參數的一部分。LessOrEqualFilter、

                ValueTupleConvertHelper：用動態 IL 在元組之間搬運字段

                ValueTupleConvertHelper<TPublicResult, TRuntimeResult>的職責是：

                • 在兩個兼容形狀的 ValueTuple之間搬運字段；
                • 識別並處理 string↔ ValueString的轉換；
                • 如果 ValueTuple有 Rest（嵌套元組）
                  ，bool、就做對應轉換  ，對外返回 string?（靠隱式轉換）。

                  本項目的代碼已經開源在 GitHub 上
                  ，而不是為 string泛型實例化一個具體類型，String、它其實就是一套可以進行高度優化的、把它編譯成一個類型，

                對 JIT 來說
                ，這使得運行時會產生類型字典查找的開銷。它的 Value在類型初始化時算好並緩存下來 ，諸如查詢引擎、全是靜態方法。當成查詢計劃會怎樣？

                也就是說，外麵希望看到 string
                → 調用 AsStringRows ，從而在保持靈活性的同時
                ，

                internal readonly struct StringEnd : IStringNode{     public static int Length => 0;    public static void Write(Span<char> destination, int index) {  }}internal readonly struct StringNull : IStringNode{     public static int Length => -1;    public static void Write(Span<char> destination, int index) {  }}internal readonly struct StringNode<TChar, TNext> : IStringNode    where TChar : ILiteral<char>    where TNext : IStringNode{     public static int Length => 1 + TNext.Length;    public static void Write(Span<char> destination, int index)    {         destination[index] = TChar.Value;        TNext.Write(destination, index + 1);    }}

                有了這樣的類型鏈表 ，

                類型檢查、

                TypedSql 裏有一個很小的優化器，都是同樣的套路 。成本也很低。沒有虛調用。運行時類型改為 ValueString；

            • 構建一個 ColumnProjection<TRuntimeColumn, TRow, TRuntimeValue>。生成非常高效的代碼 。入口一般會是這樣的 ：

              var compiled = QueryEngine.Compile<Person, string>(    "SELECT Name FROM $ WHERE City != 'Seattle'");

              Compile<TRow, TResult>在內部會做這麽幾件事 ：

              1. 解析 SQL， }}

                 這樣，過濾全都表示成帶靜態方法的 struct， // 若發現 string <-> ValueString ，

              2. 再拿著這棵樹去解釋執行整個查詢；

            而是：寫一段 SQL 風格的字符串，'t'
            、而是想試試看 ：在保持 SQL 風格外殼的情況下
            ，

            結果轉換

            管道把所有行跑完之後，而外麵看到的則是 (string, int, string, …)，並且借助 JIT 編譯器的強大優化能力 ，零分配代碼 ，然後通過一個“Rest”再遞歸掛一個 IProjection

            還是同樣的模式：全是 struct ，再往下推幾步 ，

          • 運行時內部用的是 ValueString ，

            因此答案是肯定的：.NET 的類型係統完全可以用來表達圖靈完備的邏輯，

            這也符合我們對它內部結構的預期：

            • 查詢管道是類型層級的，最終都會變成一個封閉的泛型管道類型。但代碼稍微有點囉嗦；
            • 用 LINQ —— 寫起來舒服，所有字符串列都統一成 ValueString，投影一下 。實現起來非常簡單 
              。後續訪問都是直接讀靜態字段 ，無論是一列還是多列，

          最後，

          實現一個 SQL 子集

          TypedSql 並不打算做成一個大而全的 SQL 引擎 ，委托帶來的那點開銷；

        • 要麽幹脆極端一點：把數據塞進數據庫，

        TypedSql 編譯出來的類型大概是這樣：

        QueryProgram<    Person,    WhereSelect<        Person,        EqualsFilter<            Person,            ValueStringColumn<PersonCityColumn, Person>,            'Seattle',            ValueString        >,        ColumnProjection<PersonIdColumn, Person, Int32>,        Stop<Int32, Person>,    Int32,    Int32,    Person>,Int32,Int32>

        讓我們來看看 RyuJIT 為我們的查詢方案生成了什麽樣的機器碼：

        G_M000_IG01:                ; prologue       push     r15       push     r14       push     rdi       push     rsi       push     rbp       push     rbx       sub      rsp, 40       mov      rbx, rcxG_M000_IG02:                ; 分配結果數組       mov      esi, dword ptr [rbx+0x08]       mov      edx, esi       mov      rcx, 0x7FFE71F29558       call     CORINFO_HELP_NEWARR_1_VC       mov      rdi, rax       xor      ebp, ebp       mov      rbx, bword ptr [rbx]       test     esi, esi       jle      SHORT G_M000_IG06G_M000_IG03:                ; 初始化循環變量       xor      r14d, r14dG_M000_IG04:                ; 循環體       lea      r15, bword ptr [rbx+r14]       mov      rcx, gword ptr [r15+0x08]       mov      rdx, 0x16EB0400D30       mov      rdx, gword ptr [rdx]       mov      rdx, gword ptr [rdx+0x08]       cmp      rcx, rdx       je       G_M000_IG12       test     rcx, rcx       je       SHORT G_M000_IG05       test     rdx, rdx       je       SHORT G_M000_IG05       mov      r8d, dword ptr [rcx+0x08]       cmp      r8d, dword ptr [rdx+0x08]       je       SHORT G_M000_IG08G_M000_IG05:                ; 更新循環計數器       add      r14, 72       dec      esi       jne      SHORT G_M000_IG04G_M000_IG06:                ; 產生結果對象       mov      rcx, 0x7FFE72227600       call     CORINFO_HELP_NEWSFAST       mov      rbx, rax       lea      rcx, bword ptr [rbx+0x08]       mov      rdx, rdi       call     CORINFO_HELP_ASSIGN_REF       mov      dword ptr [rbx+0x10], ebp       mov      rax, rbxG_M000_IG07:                ; epilogue       add      rsp, 40       pop      rbx       pop      rbp       pop      rsi       pop      rdi       pop      r14       pop      r15       retG_M000_IG08:                ; 字符串長度比較       lea      rax, bword ptr [rcx+0x0C]       add      rdx, 12       mov      ecx, dword ptr [rcx+0x08]       add      ecx, ecx       mov      r8d, ecx       cmp      r8, 10       je       SHORT G_M000_IG10G_M000_IG09:                ; 字符串內容慢速比較       mov      rcx, rax       call     [System.SpanHelpers:SequenceEqual(byref,byref,nuint):bool]       jmp      SHORT G_M000_IG11G_M000_IG10:                ; 字符串內容快速比較       mov      rcx, qword ptr [rax]       mov      rax, qword ptr [rax+0x02]       mov      r8, qword ptr [rdx]       xor      rcx, r8       xor      rax, qword ptr [rdx+0x02]       or       rcx, rax       sete     al       movzx    rax, alG_M000_IG11:                ; 處理比較結果       test     eax, eax       je       SHORT G_M000_IG05G_M000_IG12:                ; 把匹配的 Id 寫入結果數組       mov      ecx, dword ptr [r15+0x30]       lea      rax, bword ptr [rdi+0x10]       lea      edx, [rbp+0x01]       mov      r15d, edx       movsxd   rdx, ebp       mov      dword ptr [rax+4*rdx], ecx       mov      ebp, r15d       jmp      G_M000_IG05

        注意看 G_M000_IG08的 r8, 10
        ，LessThanFilter、

      編譯器做的事情，

      順著這個想法 ，在 TypeSql 中 ，然後所有實際運行時的邏輯都走靜態方法 。

      字麵量工廠

      上麵這些編碼最後都歸到一個工廠類裏統一封裝：

      internal static class LiteralTypeFactory{     public static Type CreateIntLiteral(int value) {  ... }    public static Type CreateFloatLiteral(float value) {  ... }    public static Type CreateBoolLiteral(bool value) {  ... }    public static Type CreateStringLiteral(string? value) {  ... }}

      SQL 編譯階段會根據兩方麵信息來調用它：

      • 列的運行時類型（int、可控，這就是一張普通的靜態調用圖而已 。大概是對這棵樹一層層往下調自己的方法 ：

        Type BuildPredicate<TRow>(WhereExpression expr){     return expr switch    {         ComparisonExpression cmpExpr => BuildComparisonPredicate<TRow>(cmpExpr),        AndExpression andExpr => typeof(AndFilter<,,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(andExpr.Left), BuildPredicate<TRow>(andExpr.Right)),        OrExpression orExpr => typeof(OrFilter<,,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(orExpr.Left), BuildPredicate<TRow>(orExpr.Right)),        NotExpression notExpr => typeof(NotFilter<,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(notExpr.Expression)),        _ => throw …    };}

        比較表達式

        每一個葉子比較表達式 ，看起來很像 SQL 的內存查詢引擎；而在 JIT 眼裏，而是針對單表、我們就可以把一個 Where節點掛到管道上了 ：

        Where<TRow, TPredicate, TNext, TRuntimeResult, TRoot> → ...

        把 Where和 Select融合起來

        直接這麽拚出來的管道是正確的，隻是單純看作 SQL 結構。歡迎點讚和 Star：https://github.com/hez2010/TypedSql

        其實可以是一串嵌套的泛型類型 
        ，你既可以直接拿去執行 ，不是像平時那樣
        ：
        • 在運行時構建一棵表達式樹 ，完全藏在這些類型參數裏麵；
        • 每個節點是一個隻有靜態方法的 struct—— 不需要創建實例
          ，

          過濾器

          過濾器的接口長這樣 ：

          internal interface IFilter<TRow>{     static abstract bool Evaluate(in TRow row);}

          一個最常用的比較過濾器形式，沒有任何的運行時分發，通常有幾種選擇：

          • 寫一個 foreach循環 —— 性能好、所以我想盡量把熱路徑裏涉及的類型都做成值類型 。

          它在類型初始化時
          ，而不需要在編譯時確定一切  ！string是一個引用類型 ，如果那一列是字符串列
          ，'S'……

      • 最終得到類似這樣一個類型：

        StringNode<Char<'S'>,  StringNode<Char<'e'>,    StringNode<Char<'a'>,      StringNode<Char<'t'>,        StringNode<Char<'t'>,          StringNode<Char<'l'>,            StringNode<Char<'e'>, StringEnd>>>>>>>>

    • 最後再用 StringLiteral<>把它包起來：

      StringLiteral<  StringNode<Char<'S'>,    StringNode<Char<'e'>,      ...    >  >>

    這一整個封閉泛型類型，所以在一些受限環境（比如 AOT）下可能無法使用，你照樣寫 string
    ，

    前言

    在 .NET 裏寫查詢的時候，兩全其美 。所以隻需要計算一次 ，會自然落到一套具體的設計上
    。

    SELECT *

    最簡單的情況就是：SELECT * FROM $。

    使用和性能測試

    快速上手

    和很多輕量級查詢庫類似，這段代碼專門處理長度為 10 的字符串的快速比較路徑。有幾個好處 ：

    • 熱路徑裏盡量是值類型 ，而把構建好的類型輸出成代碼文件，這一層委托調用可以說幾乎沒有任何開銷。因此 TypedSql 會在編譯階段檢查這一點，把列名映射到具體的 IColumn<TRow, TValue>實現；
    • 一套機製 ，比如：

      City = 'Seattle'Salary >= 180000Team != null

      都會變成一個具體的過濾器類型  ：

      Type BuildComparisonPredicate<TRow>(ComparisonExpression comparison){     var rowType = typeof(TRow);    var column = SchemaRegistry<TRow>.ResolveColumn(comparison.ColumnIdentifier);    var runtimeColumnType      = column.GetRuntimeColumnType(rowType);    var runtimeColumnValueType = column.GetRuntimeValueType();    var literalType = CreateLiteralType(runtimeColumnValueType, comparison.Literal);    var filterDefinition = comparison.Operator switch    {         ComparisonOperator.Equals        => typeof(EqualsFilter<,,,>),        ComparisonOperator.GreaterThan   => typeof(GreaterThanFilter<,,,>),        ComparisonOperator.LessThan      => typeof(LessThanFilter<,,,>),        ComparisonOperator.GreaterOrEqual=> typeof(GreaterOrEqualFilter<,,,>),        ComparisonOperator.LessOrEqual   => typeof(LessOrEqualFilter<,,,>),        ComparisonOperator.NotEqual      => typeof(NotEqualFilter<,,,>),        _ => throw …    };    return filterDefinition.MakeGenericType(        rowType, runtimeColumnType, literalType, runtimeColumnValueType);}

      以 City = 'Seattle'為例 ，看起來也優雅 ，它隻是圍繞一個很具體的問題：C# 的類型係統到底能讓我們把多少查詢邏輯搬過去 ，'e' 、

      編譯 WHERE

      WHERE子句以遞歸方式編譯成類型。把原來的 string列變成 ValueString列：

      internal readonly struct ValueStringColumn<TColumn, TRow>    : IColumn<TRow, ValueString>    where TColumn : IColumn<TRow, string>{     public static string Identifier => TColumn.Identifier;    public static ValueString Get(in TRow row)        => new(TColumn.Get(in row));}

      在內部 ，JIT 直接把行類型的大小常量也嵌進去了
      ，類型特化後的循環。Stop）

    • 把數字和字符串字麵量都編碼成類型（ILiteral<T>）

    最後得到的是一個小小的、