C# EF框架（Entity Framework）

EF框架（Entity Framework）

EF概念

Entity Framework (EF) 是一个对象关系映射（Object-Relational Mapping，简称ORM）框架，它允许开发者使用面向对象的方式来处理数据库操作。EF 可以自动将数据库中的表映射为应用程序中的对象，这样开发者就可以使用这些对象来进行数据库操作，而不需要编写大量的 SQL 代码。

EF 的主要组成部分：

1. Entity Data Model (EDM)：

   • EDM 是 Entity Framework 的核心，它定义了应用程序的数据模型。
   • 它包括三个主要部分：概念模型（CSDL）、存储模型（SSDL）和映射模型（MSL）。

2. 概念模型 (CSDL)：

   • 概念模型定义了应用程序中使用的实体和关系。
   • 它是一个抽象层，独立于数据库的具体实现。

3. 存储模型 (SSDL)：

   • 存储模型定义了数据库的结构，包括表、列、关系等。
   • 它与数据库的物理结构紧密相关。

4. 映射模型 (MSL)：

   • 映射模型定义了概念模型和存储模型之间的映射关系。
   • 它指定了概念模型中的实体如何映射到存储模型中的表。

Entity Framework 的一些核心概念：

1. DbContext：

   • DbContext 是 EF 的核心，它表示数据库会话，用于查询和保存数据。
   • 它包含 DbSet 属性，每个属性代表数据库中的一个表。

2. DbSet：

   • DbSet 是 DbContext 的一个属性，代表数据库中的一个表。
   • 它提供了 LINQ 方法，用于查询和操作数据库中的数据。

3. Entity：

   • Entity 是数据库表中的一行数据，它是一个对象，与数据库表的列相对应。
   • 在 EF 中，实体类通常通过继承 DbContext 中的 DbSet 来定义。

4. Entity Set：

   • Entity Set 是一组具有相同类型的实体对象。
   • 在数据库中，它通常对应于一个表。

5. Model：

   • Model 是数据库的抽象表示，它定义了实体和它们之间的关系。
   • EF 使用 Code First、Database First 或 Model First 来创建模型。

6. Code First：

   • Code First 是一种开发模式，开发者首先编写实体类，然后 EF 根据这些类生成数据库。
   • 它允许开发者使用纯 C# 代码来定义模型。

7. Database First：

   • Database First 是一种开发模式，开发者首先创建数据库和表，然后 EF 根据数据库生成实体类和 DbContext。

8. Migrations：

   • Migrations 是 EF 的一个特性，它允许开发者跟踪模型的变更，并应用这些变更到数据库。
   • 它通过迁移脚本来管理数据库的版本。

9. Connection String：

   • Connection String 是一个字符串，包含了连接数据库所需的所有信息，如数据库服务器地址、数据库名、认证信息等。

10. Repository Pattern：

    • Repository Pattern 是一种设计模式，它定义了访问数据的方法，而不需要暴露数据访问的实现细节。
    • 在使用 EF 时，Repository Pattern 可以帮助开发者更好地组织代码，提高代码的可维护性和可测试性。

11. LINQ to Entities：

    • LINQ to Entities 是 EF 提供的一种查询语言，它允许开发者使用 LINQ 语法来查询数据库。

12. Change Tracking：

    • EF 通过 DbContext 跟踪实体的状态，包括新增、修改和删除。
    • 这使得开发者可以轻松地保存更改到数据库。

13. Lazy Loading 和 Eager Loading：

    • Lazy Loading 是一种延迟加载策略，只有在需要时才加载相关数据。
    • Eager Loading 是一种预加载策略，它会在加载实体时同时加载相关数据。

常用的

• DbContext：这是EF的上下文，它封装了对数据库的操作，如查询、插入、更新和删除。
• DbSet：这是DbContext中的一个属性，代表数据库中的一个表。
• Entity：代表数据库中的一行数据，是一个对象。
• EntitySet：代表一组具有相同类型的实体对象。
• LINQ to Entities：这是一种查询语言，允许开发者使用LINQ语法来查询数据库。
• Entity SQL：这是另一种查询语言，类似于LINQ to Entities，但更复杂。
• Object Services：负责数据的具体化，即将客户端实体数据转换为数据库记录，以及反之。
• Entity Client Data Provider：将LINQ to Entities或Entity SQL转换为数据库可以识别的SQL查询语句。
• ADO.NET Data Provider：使用标准的ADO.NET与数据库通信。

EF的架构包括实体数据模型（EDM），它由概念模型、存储模型和映射模型组成。概念模型定义了模型类和它们之间的关系，存储模型是数据库设计模型，包括表、视图、存储过程等，映射模型包含有关如何将概念模型映射到存储模型的信息。

在使用EF时，开发者可以通过配置文件（.config）中的连接字符串来配置数据库连接，并且可以通过T4模板生成context类和实体类。Entity类通常是POCO（Plain Old CLR Object）类，它们是简单的.NET对象，不依赖于任何特定的框架。

EF还支持多种实体类型，包括POCO实体和动态代理（POCO Proxy），后者允许延迟加载和自动跟踪更改。

EF的生命周期管理包括跟踪实体的状态，如新增、已删除、已修改、未更改和分离。这些状态帮助EF确定何时需要对数据库执行插入、更新或删除操作。

EF Core是Entity Framework的跨平台、轻量级版本，它支持多种数据库引擎，并且具有良好的可扩展性和性能优化功能。EF Core通过约定大于配置的原则，提供了一种简化的模型配置方式，同时也支持Fluent API和数据注解来自定义模型配置。

EF Core支持数据库迁移，这是一种根据实体类的变化自动更新数据库结构的过程。开发者可以使用EF Core的CLI命令来生成迁移脚本并更新数据库。

总的来说，Entity Framework和EF Core为.NET开发者提供了强大的工具来简化数据库操作，使他们能够更专注于业务逻辑而不是数据库细节。

ORM（Object-Relational Mapping）

ORM概念

ORM（Object-Relational Mapping，对象关系映射）是一种编程技术，用于在关系数据库和对象程序语言之间转换数据。ORM 允许开发者使用面向对象的方式来操作数据库，而不必编写复杂的 SQL 语句。这样做的好处是提高了代码的可读性和可维护性，同时也减少了数据库访问代码的冗余。

C#中流行的ORM框架：

1. Entity Framework (EF)：

   • Entity Framework 是由微软开发的 ORM 框架，支持 .NET 应用程序。它提供了 Code First、Database First 和 Model First 开发模式。
   • EF 通过 DbContext 和 DbSet 提供了对数据库的操作接口，支持 LINQ 查询，使得数据访问更加直观和方便。

2. NHibernate：

   • NHibernate 是一个成熟的、功能丰富的 ORM 框架，它基于 Java 的 Hibernate 框架。NHibernate 支持复杂的映射策略和缓存机制，适用于需要高度可定制化数据访问层的企业级应用。

3. Dapper：

   • Dapper 是一个轻量级的 ORM 工具，它是一个小巧的数据库映射框架，用于.NET平台。Dapper 通过扩展 IDbConnection 对象，提供了高效的 SQL 执行和映射能力。
   • 它特别适合需要高性能和细粒度控制的场景。

4. Entity Framework Core：

   • Entity Framework Core 是 Entity Framework 的跨平台版本，支持 .NET Core 和 .NET 5/6/7 等。它是一个轻量级的、可扩展的框架，适用于构建现代的云原生和移动应用。

5. LLBLGen Pro：

   • LLBLGen Pro 是一个全功能的 ORM 框架，提供了强大的数据访问和数据建模功能。它支持复杂的查询、事务管理、缓存和数据验证。

ORM的主要功能：

• 对象映射：将数据库表映射为类，表的行映射为对象实例。
• 数据查询：使用对象和集合的方式查询数据库，而不是编写 SQL 语句。
• 数据持久化：将对象的状态保存到数据库中，包括插入、更新和删除操作。
• 延迟加载：按需加载关联对象的数据，以优化性能。
• 事务管理：简化数据库事务的处理。

使用ORM的好处：

• 提高生产力：开发者可以专注于业务逻辑，而不是数据库操作细节。
• 减少错误：减少手动编写 SQL 带来的错误。
• 代码可维护性：使用面向对象的方式组织代码，提高代码的可读性和可维护性。
• 数据库无关性：代码通常不依赖于特定的数据库系统，提高了代码的可移植性。

ORM 的一些关键概念：

1. 实体（Entity）：

   • 实体是现实世界中的对象在计算机程序中的表示，通常对应数据库中的一行记录。

2. 属性（Attribute）：

   • 实体的属性对应数据库表中的列，存储了实体的具体数据。

3. 关系（Relationship）：

   • 对象之间的关系，如父子关系、关联关系等，在数据库中通常通过外键来实现。

4. 导航属性（Navigation Property）：

   • 导航属性允许开发者在对象之间导航，而不需要直接操作数据库。

5. 数据映射（Mapping）：

   • 数据映射是指定义对象模型和数据库模型之间的对应关系，包括实体如何映射到表，属性如何映射到列，以及关系如何映射到外键。

6. 数据持久化（Persistence）：

   • 数据持久化是指将内存中的对象状态保存到数据库中，以便持久存储。

7. 延迟加载（Lazy Loading）：

   • 延迟加载是一种策略，只有在需要时才从数据库加载相关对象的数据。

8. 立即加载（Eager Loading）：

   • 与延迟加载相反，立即加载是在查询时就加载所有相关对象的数据。

9. 级联操作（Cascading）：

   • 级联操作是指在对一个对象进行操作（如插入、更新、删除）时，相关联的对象也会自动进行相应的操作。

10. 存储过程（Stored Procedure）：

    • 存储过程是一组为了完成特定功能的 SQL 语句集，它存储在数据库中，可以通过 ORM 调用。

11. 事务（Transaction）：

    • 事务是一组原子性的数据库操作，要么全部成功，要么全部失败。

12. 配置（Configuration）：

    • ORM 框架通常允许通过配置文件或代码来配置实体和数据库的映射关系。

13. 迁移（Migrations）：

    • 迁移是 ORM 框架中用于跟踪和应用数据库模式变更的过程。

14. 模型（Model）：

    • 在 ORM 中，模型是指应用程序中的对象模型，它定义了应用程序的数据结构。

ORM 框架的例子包括 Entity Framework (EF)、Hibernate、Django ORM、Sequelize 等。这些框架提供了不同的功能和特性，以适应不同的开发需求和场景。使用 ORM 可以提高开发效率，减少错误，并且使代码更加易于维护和理解。