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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
CPQuery的设计目标及使用建议
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：
var query = "select ProductID, ProductName from Products where (1=1) ";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();
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，改造后的代码如下：
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：
private static readonly string ConnectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyNorthwind_MSSQL"].ConnectionString;private void btnQuery_Click(object sender, EventArgs e){ Product p = new Product(); p.ProductID = SafeParseInt(txtProductID.Text); p.ProductName = txtProductName.Text.Trim(); p.CategoryID = SafeParseInt(txtCategoryID.Text); p.Unit = txtUnit.Text.Trim(); p.UnitPrice = SafeParseDecimal(txtUnitPrice.Text); p.Quantity = SafeParseInt(txtQuantity.Text); var query = BuildDynamicQuery(p); try { txtOutput.Text = ExecuteQuery(query); } catch( Exception ex ) { txtOutput.Text = ex.Message; }}private CPQuery BuildDynamicQuery(Product p){ 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(); return query;}private 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); // 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"); // 打开连接，执行查询 connection.Open(); SqlDataReader reader = command.ExecuteReader(); while( reader.Read() ) sb.AppendFormat("{0}, {1}\r\n", reader[0], reader[1]); } return sb.ToString();}private int SafeParseInt(string s){ int result = 0; int.TryParse(s, out result); return result;}private decimal SafeParseDecimal(string s){ decimal result = 0m; decimal.TryParse(s, out result); return result;}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：
using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Data.Common;namespace CPQueryDEMO{ public sealed class CPQuery { private enum SPStep // 字符串参数的处理进度 { NotSet, // 没开始或者已完成一次字符串参数的拼接。 EndWith, // 拼接时遇到一个单引号结束 Skip // 已跳过一次拼接 } private int _count; private StringBuilder _sb = new StringBuilder(1024); private Dictionary<string, QueryParameter> _parameters = new Dictionary<string, QueryParameter>(10); private bool _autoDiscoverParameters; private SPStep _step = SPStep.NotSet; public CPQuery(string text, bool autoDiscoverParameters) { _sb.Append(text); _autoDiscoverParameters = autoDiscoverParameters; } public static CPQuery New() { return new CPQuery(null, false); } public static CPQuery New(bool autoDiscoverParameters) { return new CPQuery(null, autoDiscoverParameters); } public override string ToString() { return _sb.ToString(); } public void BindToCommand(DbCommand command) { if( command == null ) throw new ArgumentNullException("command"); command.CommandText = _sb.ToString(); command.Parameters.Clear(); foreach( KeyValuePair<string, QueryParameter> kvp in _parameters ) { DbParameter p = command.CreateParameter(); p.ParameterName = kvp.Key; p.Value = kvp.Value.Value; command.Parameters.Add(p); } } private void AddSqlText(string s) { if( string.IsNullOrEmpty(s) ) return; if( _autoDiscoverParameters ) { if( _step == SPStep.NotSet ) { if( s[s.Length - 1] == '\'' ) { // 遇到一个单引号结束 _sb.Append(s.Substring(0, s.Length - 1)); _step = SPStep.EndWith; } else { object val = TryGetValueFromString(s); if( val == null ) _sb.Append(s); else this.AddParameter(val.AsQueryParameter()); } } else if( _step == SPStep.EndWith ) { // 此时的s应该是字符串参数，不是SQL语句的一部分 // _step 在AddParameter方法中统一修改，防止中途拼接非字符串数据。 this.AddParameter(s.AsQueryParameter()); } else { if( s[0] != '\'' ) throw new ArgumentException("正在等待以单引号开始的字符串，但参数不符合预期格式。"); // 找到单引号的闭合输入。 _sb.Append(s.Substring(1)); _step = SPStep.NotSet; } } else { // 不检查单引号结尾的情况，此时认为一定是SQL语句的一部分。 _sb.Append(s); } } private void AddParameter(QueryParameter p) { if( _autoDiscoverParameters && _step == SPStep.Skip ) throw new InvalidOperationException("正在等待以单引号开始的字符串，此时不允许再拼接其它参数。"); string name = "@p" + (_count++).ToString(); _sb.Append(name); _parameters.Add(name, p); if( _autoDiscoverParameters && _step == SPStep.EndWith ) _step = SPStep.Skip; } private object TryGetValueFromString(string s) { // 20，可以是byte, short, int, long, uint, ulong ... int number1 = 0; if( int.TryParse(s, out number1) ) return number1; DateTime dt = DateTime.MinValue; if( DateTime.TryParse(s, out dt) ) return dt; // 23.45，可以是float, double, decimal decimal number5 = 0m; if( decimal.TryParse(s, out number5) ) return number5; // 其它类型全部放弃尝试。 return null; } public static CPQuery operator +(CPQuery query, string s) { query.AddSqlText(s); return query; } public static CPQuery operator +(CPQuery query, QueryParameter p) { query.AddParameter(p); return query; } } public sealed class QueryParameter { private object _val; public QueryParameter(object val) { _val = val; } public object Value { get { return _val; } } public static explicit operator QueryParameter(string a) { return new QueryParameter(a); } public static implicit operator QueryParameter(int a) { return new QueryParameter(a); } public static implicit operator QueryParameter(decimal a) { return new QueryParameter(a); } public static implicit operator QueryParameter(DateTime a) { return new QueryParameter(a); } // 其它需要支持的隐式类型转换操作符重载请自行添加。 } public static class CPQueryExtensions { 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); } public static QueryParameter AsQueryParameter(this object b) { return new QueryParameter(b); } }}回到顶部
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：
为了方便的使用CPQuery，ClownFish的DbHelper类为所有的数据库访问方法提供了对应的重载方法：
public static int ExecuteNonQuery(CPQuery query)public static int ExecuteNonQuery(CPQuery query, DbContext dbContext)public static object ExecuteScalar(CPQuery query)public static object ExecuteScalar(CPQuery query, DbContext dbContext)public static T ExecuteScalar<T>(CPQuery query)public static T ExecuteScalar<T>(CPQuery query, DbContext dbContext)public static T GetDataItem<T>(CPQuery query)public static T GetDataItem<T>(CPQuery query, DbContext dbContext)public static List<T> FillList<T>(CPQuery query)public static List<T> FillList<T>(CPQuery query, DbContext dbContext)public static List<T> FillScalarList<T>(CPQuery query)public static List<T> FillScalarList<T>(CPQuery query, DbContext dbContext)public static DataTable FillDataTable(CPQuery query)public static DataTable FillDataTable(CPQuery query, DbContext dbContext)
所以，使用起来也非常容易：
var query = BuildDynamicQuery(p);DataTable table = DbHelper.FillDataTable(query);
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CPQuery的设计目标及使用建议
CPQuery的设计目标是：将传统的拼接SQL代码转成参数化的SQL，而且将使用和学习成本降到最低。
本文开头的示例我想已经证明了CPQuery已经实现了这个目标。
只需要拼接的第一个字符串上调用AsCPQuery()扩展方法，或者在所有字符串前加上CPQuery.New()就能解决。
注意：
1. 提供AsCPQuery(true)或者CPQuery.New(true)方法，仅仅用于处理现有代码，可认为是兼容性解决方案。
2. 我强烈建议调用AsCPQuery()或者CPQuery.New()来处理拼接，原因前面有解释，这里不再重复。
有些人看到了示例代码会认为CPQuery使用起来好复杂。这种说法完全是不动脑子的说法。
你写拼接SQL的代码会短多少？
我前面已经说过了：CPQuery的设计目标不是一个数据访问层，它只是为解决拼接SQL而设计的。
使用起来方不方便，要看具体的数据访问层来与CPQuery的整体与包装方式。
示例代码为了保证所有人能看懂，我直接使用了ADO.NET，而且中间包含了调试代码，所以看起来长了点，但是，关键代码有多少，这个还看不出来吗？
CPQuery类的代码，你看不懂也没用关系，我们只需要调用一次它的扩展方法（或者静态方法）就可以了。
关于易用性，我最后想说的就是：如果想方便，可以试一下 ClownFish，它集成了CPQuery 。
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友情提示
本文一开始，我就明确表达了我的观点：CPQuery仅能解决拼接SQL的前二个缺点。
应该仅当需要实现动态查询时才使用CPQuery，因为拼接会涉及多种语句的代码混合在一起，这种做法会给代码的可维护性产生负面影响。
点击此处下载CPQuery源码和示例代码
ClownFish 已有新版本，点击此处进入下载页面
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