CPQuery, 解决拼接SQL的新方法

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• 开始
• CPQuery是什么？
• 参数化的SQL语句
• 改造现有的拼接语句
• 揭秘原因
• CPQuery源码
• CPQuery的已知问题以及解决方法
• 更多CPQuery示例
• 友情提示

我一直都不喜欢在访问数据库时采用拼接SQL的方法，原因有以下几点：
1. 不安全：有被SQL注入的风险。
2. 可能会影响性能：每条SQL语句都需要数据库引擎执行[语句分析]之类的开销。
3. 影响代码的可维护性：SQL语句与C#混在一起，想修改SQL就得重新编译程序，而且二种代码混在一起，可读性也不好。
所以我通常会选择【参数化SQL】的方法去实现数据库的访问过程， 而且会将SQL语句与项目代码（C#）分离开。

不过，有些人可能会说：我的业务逻辑很复杂，Where中的过虑条件不可能事先确定，因此不拼接SQL还不行。

看到这些缺点，ORM用户可能会认为：使用ORM工具就是终极的解决方案。
是的，的确ORM可以解决这些问题。
但是，解决方案并非只有ORM一种，还有些人就是喜欢写SQL呢。
所以，这篇博客不是写给ORM用户的，而是写给所有喜欢写SQL语句的朋友。

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CPQuery是什么？

看到博客的标题，你会不会想：CPQuery是什么？

下面是我的回答：
1. CPQuery 是一个缩写：Concat Parameterized Query
2. CPQuery 可以让你继续使用熟悉的拼接方式来写参数化的SQL
3. CPQuery 是我设计的一种解决方案，它可以解决拼接SQL的前二个缺点。
4. CPQuery 也是这个解决方案中核心类型的名称。

希望大家能记住CPQuery这个名字。

CPQuery适合哪些人使用？
答：适合于喜欢手写SQL代码的人，尤其是当需要写动态查询时。

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参数化的SQL语句

对于需要动态查询的场景，我认为：拼接SQL或许是必需的，但是，你不要将数值也拼接到SQL语句中嘛， 或者说，你应该拼接参数化的SQL来解决你遇到的问题。

说到【拼接参数化SQL】，我想解释一下这个东西了。
这个方法的实现方式是：拼接SQL语句时，不要把参数值拼接到SQL语句中，在SQL语句中使用占位符参数， 具体的参数值通过ADO.NET的command.Parameters.Add()传入。 现在流行的ORM工具应该都会采用这个方法。

我认为参数化的SQL语句可以解决本文开头所说的那些问题，尤其是前二个。 对于代码的维护问题，我的观点是：如果你硬是将SQL与C#混在一起，那么参数化的SQL语句也是没有办法的。 如果想解决这个问题，你需要将SQL语句与项目代码分离， 然后可以选择以配置文件或者存储过程做为保存那些SLQ语句的容器。

所以，参数化的SQL并不是万能的，代码的可维护性与技术的选择无关，与架构的设计有关。 任何优秀的技术都可能写出难以维护的代码来，这就是我的观点。

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改造现有的拼接语句

还是说动态查询，假设我有这样一个查询界面：

显然，在设计程序时，不可能知道用户会输入什么样的过滤条件。
因此，喜欢手写SQL的人们通常会这样写查询： 

如果使用这种方式，本文开头所说的前二个缺点肯定是存在的。

我想很多人应该是知道参数化查询的，最终放弃或许有以下2个原因：
1. 这种拼接SQL语句的方式很简单，非常容易实现。
2. 便于包装自己的API，参数只需要一个（万能的）字符串！

如果你认为这2个原因很难解决的话，那我今天就给你 “一种改动极小却可以解决上面二个缺点”的解决方案， 改动后的代码如下：

var query = "select ProductID, ProductName from Products where (1=1) ".AsCPQuery(true);if( p.ProductID > 0 )    query = query + " and ProductID = " + p.ProductID.ToString();if( string.IsNullOrEmpty(p.ProductName) == false )    query = query + " and ProductName like '" + p.ProductName + "'";if( p.CategoryID > 0 )    query = query + " and CategoryID = " + p.CategoryID.ToString();if( string.IsNullOrEmpty(p.Unit) == false )    query = query + " and Unit = '" + p.Unit + "'";if( p.UnitPrice > 0 )    query = query + " and UnitPrice >= " + p.UnitPrice.ToString();if( p.Quantity > 0 )    query = query + " and Quantity >= " + p.Quantity.ToString();

你看到差别了吗？

差别在于第一行代码，后面调用了一个扩展方法：AsCPQuery(true) ，这个方法的实现代码我后面再说。

这个示例的主要关键代码如下： 

我们来看一下程序运行的结果：

根据前面给出的调试代码：

// 输出调试信息。sb.AppendLine("==================================================");sb.AppendLine(command.CommandText);foreach( SqlParameter p in command.Parameters )    sb.AppendFormat("{0} = {1}\r\n", p.ParameterName, p.Value);sb.AppendLine("==================================================\r\n");

以及图片反映的事实，可以得出结论：改造后的查询已经是参数化的查询了！

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揭秘原因

是不是很神奇：加了一个AsCPQuery()的调用，就将原来的拼接SQL变成了参数化查询？

这其中的原因有以下几点：
1. AsCPQuery()的调用产生了一个新的对象，它的类型不是string，而是CPQuery
2. 在每次执行 + 运算符时，已经不再是二个string对象的相加。
3. CPQuery重载了 + 运算符，会识别拼接过程中的参数值与SQL语句片段。
4. 查询构造完成后，得到的结果不再是一个字符串，而是一个CPQuery对象，它可以生成参数化的SQL语句，它还包含了所有的参数值。

AsCPQuery()是一个扩展方法，代码：

public static CPQuery AsCPQuery(this string s){    return new CPQuery(s, false);}public static CPQuery AsCPQuery(this string s, bool autoDiscoverParameters){    return new CPQuery(s,autoDiscoverParameters);}

所以在调用后，会得到一个CPQuery对象。
观察前面的示例代码，你会发现AsCPQuery()只需要调用一次。

要得到一个CPQuery对象，也可以调用CPQuery类型的静态方法：

public static CPQuery New(){    return new CPQuery(null, false);}public static CPQuery New(bool autoDiscoverParameters){    return new CPQuery(null, autoDiscoverParameters);}

这二种方法是等效的，示例代码：

// 下面二行代码是等价的，可根据喜好选择。var query = "select ProductID, ProductName from Products where (1=1) ".AsCPQuery();//var query = CPQuery.New() + "select ProductID, ProductName from Products where (1=1) ";

继续看拼接的处理：

public static CPQuery operator +(CPQuery query, string s){    query.AddSqlText(s);    return query;}

CPQuery重载了 + 运算符，所以，结果已经不再是二个string对象的相加的结果，而是CPQuery对象本身（JQuery的链接设计思想，便于继续拼接）。

思考一下： " where id = " + "234" + "…………" 
你认为我是不是可以判断出 234 就是一个参数值？

类似的还有：" where name = '" + "Fish Li" + "'" 
显然，"Fish Li"就是表示一个字符串的参数值嘛，因为拼接的左右二边都有 ' 包围着。

所以，CPQuery对象会识别拼接过程中的参数值与SQL语句片段。

查询拼接完成了，但是此时的SQL语句保存在CPQuery对象中， 而且不可能通过一个字符串的方式返回，因为还可能包含多个查询参数呢。 所以，在执行查询时，相关的方法需要能够接收CPQuery对象，例如：

static string ExecuteQuery(CPQuery query){    StringBuilder sb = new StringBuilder();    using( SqlConnection connection = new SqlConnection(ConnectionString) ) {        SqlCommand command = connection.CreateCommand();        // 将前面的拼接结果绑定到命令对象。        query.BindToCommand(command);

一旦调用了query.BindToCommand(command); CPQuery对象会把它在内部拼接的参数化SQL，以及收集的所有参数值赋值给command对象。 后面的事情，该怎么做就怎么做吧，我想大家都会，就不再多说了。

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CPQuery源码

前面只贴出了CPQuery的部分代码，这里给出相关的全部代码： 

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CPQuery的已知问题以及解决方法

在开始阅读这一节之前，请务必保证已经阅读过前面的源代码，尤其是AddSqlText，TryGetValueFromString这二个方法。 在【揭秘原因】这节中，我说过：CPQuery重载了 + 运算符，会识别拼接过程中的参数值与SQL语句片段。 其实这个所谓的识别过程，主要就是在这二个方法中实现的。

尤其是在TryGetValueFromString方法中，我无奈地写出了下面的注释：

// 20，可以是byte, short, int, long, uint, ulong ...// 23.45，可以是float, double, decimal// 其它类型全部放弃尝试。

很显然，当把一个数字变成字符串后，很难再知道数字原来的类型是什么。
因此，在这个方法的实现过程中，我只使用了我认为最常见的数据类型。
我不能保证它们永远能够正确运行。

还有，虽然我们可以通过判断二个 ' 来确定中间是一个字符串参数值， 然而，对于前面的示例中的参数值来说："Fish Li" 这个字符串如果是写成这样呢："Fish" + " " + "Li" ？ 因为很有可能实际代码是：s1 + " " + s2，换句话说：字符串参数值也是拼接得到的。

对于这二个问题，我只能说：我也没办法了。

这是一个已知道问题，那么有没有解决方法呢？

答案是：有的。思路也简单：既然猜测可能会出错，那么就不要去猜了，你得显式指出参数值。

如何【显式指出参数值】呢？
其实也不难，大致有以下方法：
1. 非字符串参数值不要转成字符串，例如：数字就让它是数字。
2. 字符串参数需要单独标识出来。
具体方法可参考下面的示例代码（与前面的代码是等价的）：

static CPQuery BuildDynamicQuery(Product p){    // 下面二行代码是等价的，可根据喜好选择。    var query = "select ProductID, ProductName from Products where (1=1) ".AsCPQuery();    //var query = CPQuery.New() + "select ProductID, ProductName from Products where (1=1) ";    // 注意：下面的拼接代码中不能写成: query += .....    if( p.ProductID > 0 )        query = query + " and ProductID = " + p.ProductID;    // 整数参数。    if( string.IsNullOrEmpty(p.ProductName) == false )        // 给查询添加一个字符串参数。        query = query + " and ProductName like " + p.ProductName.AsQueryParameter();    if( p.CategoryID > 0 )        query = query + " and CategoryID = " + p.CategoryID;    // 整数参数。    if( string.IsNullOrEmpty(p.Unit) == false )        query = query + " and Unit = " + (QueryParameter)p.Unit;    // 字符串参数    if( p.UnitPrice > 0 )        query = query + " and UnitPrice >= " + p.UnitPrice;    // decimal参数。    if( p.Quantity > 0 )        query = query + " and Quantity >= " + p.Quantity;    // 整数参数。    return query;}

在这段代码中，数字没有转成字符串，它在运行时，其实是执行QueryParameter类型中定义的隐式类型转换，它们会转换成QueryParameter对象， 因此，根本就没有机会搞错，而且执行效率更高。字符串参数值需要调用AsQueryParameter()扩展方法或者显式转换成QueryParameter对象， 此时也不需要识别，因此也没机会搞错。

我强烈推荐使用这种方法来拼接。

注意：
1. 字符串参数值在拼接时，不需要由二个 ' 包起来。
2. AsCPQuery()或者CPQuery.New()的调用中，不需要参数，或者传入false 。

说明：
1. 在拼接字符串时，C#本身就允许 "abc" + 123 这样的写法，只是说写成"abc" + 123.ToString()会快点。
2. 在使用CPQuery时，所有的参数值都可以显式转换成QueryParameter，例如：“……” + (QueryParameter)p.Quantity

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更多CPQuery示例

CPQuery是为了部分解决拼接SQL的缺点而设计的，它做为ClownFish的增强功能已补充到ClownFish中。

在ClownFish的示例中，也专门为CPQuery准备了一个更强大的示例，那个示例演示了在4种数据库中使用CPQuery：