Что хотят услышать интервьюеры:

IQueryable сам по себе не реализует методы запроса через обычные делегаты — он строит дерево выражений, которое затем интерпретирует провайдер. Поэтому основной способ “реализации” его методов — это написание собственного IQueryProvider и обработка Expression. Если нужен только быстрый способ, обычно используют уже готовый провайдер, например LINQ to Objects, Entity Framework или другой источник данных.

Определение:

IQueryable<T> — это интерфейс для построения запросов, которые не выполняются сразу, а описываются в виде выражения. Методы вроде Where, Select, OrderBy не “реализуются” внутри самого IQueryable; они создают новое выражение запроса. Реальная логика выполнения находится в IQueryProvider, который умеет разобрать Expression и выполнить запрос над конкретным источником данных.

Пример использования:

Ниже показан упрощённый пример собственного провайдера, который принимает выражение и выполняет его поверх обычной коллекции через LINQ to Objects.

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;

public class MyQueryable<T> : IQueryable<T>
{
    public Expression Expression { get; }
    public Type ElementType => typeof(T);
    public IQueryProvider Provider { get; }

    public MyQueryable(IEnumerable<T> source)
    {
        Provider = new MyQueryProvider<T>(source);
        Expression = Expression.Constant(this);
    }

    public MyQueryable(IQueryProvider provider, Expression expression)
    {
        Provider = provider;
        Expression = expression;
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator() => Provider.Execute<IEnumerable<T>>(Expression).GetEnumerator();
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => GetEnumerator();
}

public class MyQueryProvider<T> : IQueryProvider
{
    private readonly IEnumerable<T> _source;

    public MyQueryProvider(IEnumerable<T> source)
    {
        _source = source;
    }

    public IQueryable CreateQuery(Expression expression)
        => new MyQueryable<T>(this, expression);

    public IQueryable<TElement> CreateQuery<TElement>(Expression expression)
        => (IQueryable<TElement>)new MyQueryable<TElement>((IQueryProvider)this, expression);

    public object Execute(Expression expression)
        => Execute<IEnumerable<T>>(expression);

    public TResult Execute<TResult>(Expression expression)
    {
        var lambda = Expression.Lambda<Func<IEnumerable<T>>>(expression);
        var compiled = lambda.Compile();
        return (TResult)(object)compiled();
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var data = new[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
        IQueryable<int> query = new MyQueryable<int>(data);

        var result = query.Where(x => x > 2).Select(x => x * 10).ToList();

        Console.WriteLine(string.Join(", ", result));
    }
}

Пояснение кода:

Здесь MyQueryable<T> хранит не сами данные запроса, а Expression и Provider. Когда вызывается Where или Select, LINQ не выполняет фильтрацию сразу, а строит новое выражение и передаёт его провайдеру.
MyQueryProvider<T> — это место, где должна быть логика разбора выражения и выполнения запроса. В этом упрощённом примере провайдер фактически сводит выполнение к обычному компилированию выражения, хотя в реальных реализациях обычно выполняется трансляция в SQL, HTTP-запрос или другой формат.
Шаги работы такие: создаётся IQueryable, затем цепочка методов формирует дерево выражений, потом при перечислении результата вызывается Execute, и уже провайдер возвращает данные.

Ключевые моменты:

IQueryable сам по себе не “реализует” методы запроса — он описывает запрос через Expression.
Реальная обработка лежит в IQueryProvider.
Методы LINQ для IQueryable работают отложенно: запрос выполняется только при перечислении.
Для собственных источников данных обычно нужно реализовать IQueryable<T> и IQueryProvider.
Внутри провайдера обычно делают разбор дерева выражений и перевод в целевой формат: SQL, API, поиск по индексу и т. п.
Если нужен запрос к обычной коллекции в памяти, чаще используют IEnumerable, а не пишут свой IQueryable-провайдер.

Можешь объяснить, какие способы реализации методов внутри интерфейса IQueryable существуют?