EFCore相关知识分享

或与且与或非2025-02-13 8:51

EFCore相关知识分享

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前言

EF Core相比大家都听说过，它是 .NET Core 中的一个开源对象关系映射（ORM）框架。它允许开发者以面向对象的方式与数据库进行交互，从而简化了数据库访问的复杂性。EF Core 是 Entity Framework 的跨平台版本，支持 .NET Core 以及 .NET Framework。

EFCore 的优势

  • 提高开发效率：EF Core 使得开发者可以使用 C# 代码表达数据操作，无需编写复杂的 SQL 语句。通过定义实体类和数据库上下文，EF Core 可以自动生成相应的数据库表结构和 SQL 语句。这大大减少了开发过程中编写 SQL 语句的工作量，提高了开发效率。
  • 跨平台支持：EF Core 支持多种数据库系统，如 SQL Server、MySQL、PostgreSQL、SQLite 等。这意味着开发者可以在不同的平台和数据库环境中使用 EF Core，具有很好的可移植性。
  • 强大的查询功能：EF Core 提供了丰富的 LINQ 查询功能，支持复杂的查询操作。通过 LINQ，开发者可以使用 C# 代码编写查询表达式，EF Core 会将其转换为相应的 SQL 语句。这使得查询操作更加直观和灵活。
  • 数据库迁移功能：EF Core 的数据库迁移功能可以帮助开发者安全地更改数据库结构。通过迁移，开发者可以在开发过程中轻松地添加、修改或删除数据库表和字段。这为数据库版本管理和持续集成提供了便利。
    摘录自：itpub博客

SaveChang的作用

EF Core中的SaveChanges方法主要用于将本地缓存中的所有状态变化提交到数据库，确保数据的一致性和完整性‌。当调用DbContext的SaveChanges方法时，EF Core会自动检测所有跟踪的实体变化，并将这些变化应用到数据库中。如果所有操作都成功，则提交事务；如果任何操作失败，则回滚事务，确保数据库状态不变‌

EF Core 查询优化小技巧

使用投影（投影到所需的数据类型）

避免使用 Select(x => x) 来选择所有列，而是仅选择需要的列。这样可以减少数据库和网络传输的数据量。

csharp 复制代码 
var results = dbContext.Users
                       .Select(u => new { u.Id, u.Name })
                       .ToList();

延迟加载（Lazy Loading）与显式加载（Eager Loading）

1. 延迟加载：默认情况下，EF Core 会懒加载相关实体。确保只在必要时才使用它，因为过多的懒加载可能导致多次数据库查询。
2. 显式加载：使用 Include 方法显式指定需要加载的相关实体，这可以减少查询次数并提升性能。
csharp 复制代码 
var results = dbContext.Users
                       .Include(u => u.Orders)
                       .ToList();

使用 AsNoTracking

当你不需要跟踪实体的状态时（例如，只读操作），使用 AsNoTracking() 可以避免 EF Core 为每个实体维护其状态，从而提升性能。

csharp 复制代码 
var results = dbContext.Users
                       .AsNoTracking()
                       .ToList();

减少客户端评估（Client Evaluation）

确保 LINQ 查询尽可能在数据库服务器上执行，避免将数据拉回客户端再进行过滤或排序。使用 AsEnumerable() 或 AsQueryable() 可能有助于控制这一点。

csharp 复制代码 
var results = dbContext.Users
                       .AsQueryable() // 保持查询在服务器端执行
                       .Where(u => u.Age > 30)
                       .ToList();

使用合适的索引

确保数据库表有适当的索引。索引可以显著提高查询速度，特别是在执行大量数据筛选、排序或连接操作时。

避免 Select * 和不必要的 Include

只选择需要的列，并避免不必要的 Include 调用。例如，如果只需要用户的基本信息，就不要加载不必要的关联数据

csharp 复制代码 
var results = dbContext.Users
                       .Select(u => new { u.Id, u.Name }) // 选择必要的列
                       .ToList();

使用异步查询（Async Queries）

对于需要长时间运行或涉及大量数据的查询，使用异步方法可以避免阻塞主线程，提高应用程序的响应性。

csharp 复制代码 
var results = await dbContext.Users.ToListAsync();

分析和优化生成的 SQL 查询

使用 EF Core 的日志功能查看生成的 SQL 查询，并对其进行优化。可以通过设置日志级别为 Information 或 Debug 来查看 SQL 查询。

csharp 复制代码 
dbContext.Database.Log = message => Debug.WriteLine(message);

使用批量操作（Batching）和分页（Paging）

对于大数据集，考虑使用分页技术来减少单次查询的数据量，或者使用批量操作来减少数据库操作的次数。

csharp 复制代码 
var users = dbContext.Users.Skip((page - 1) * pageSize).Take(pageSize).ToList(); // 分页示例

EF Core中entitystate的作用

  • 跟踪实体变化‌：通过EntityState，EF Core能够跟踪实体对象的状态变化，从而在调用SaveChanges方法时，能够准确地执行相应的数据库操作（如插入、更新或删除）‌
  • 优化性能‌：由于EF Core只会对处于Modified或Added状态的实体执行数据库操作，因此通过合理设置EntityState，可以减少不必要的数据库交互，显著提升系统性能‌
  • 开发简化‌：开发者可以通过EntityState清晰地理解与数据库的交互关系，这不仅降低了出错概率，也提高了开发效率‌

‌EntityState的五种状态及其定义如下‌：

‌Detached（游离状态）‌：实体对象与EF Core的上下文没有任何关系，EF Core不会跟踪它的变化。
‌Unchanged（未更改状态）‌：实体对象被加载到EF Core的上下文中，且自加载后没有发生任何变化。
‌Deleted（已删除状态）‌：实体对象在数据库中存在，但已经被标记为删除。
‌Modified（已修改状态）‌：实体对象在数据库中存在，并且某些属性值已经被修改。
‌Added（已添加状态）‌：实体对象已经被添加到EF Core的上下文中，但还没有被保存到数据库中‌

EF Core中引用属性和导航属性

引用属性‌

引用属性通常用于表示一个实体与另一个实体之间的单向关系。例如，在Blog和Post的关系中，Post实体包含一个引用属性Blog，用于指向其所属的Blog实体。通过这个属性，可以直接访问相关的Blog实体，而不需要通过额外的查询操作‌

导航属性

导航属性用于表示实体之间的双向关系。它们不仅包含对相关实体的引用，还提供了通过这些引用访问相关实体数据的能力。导航属性可以是集合导航属性或引用导航

集合导航属性

用于表示一个实体与多个相关实体的关系。例如，在Person和CarData的关系中，Person实体包含一个集合导航属性Cars，用于存储其拥有的所有CarData实体‌

引用导航属性‌

用于表示一个实体与单个相关实体的关系。例如，在Post和Blog的关系中，Post实体包含一个引用导航属性Blog，用于指向其所属的Blog实体‌

EF Core中如何通过数据生成实体和dbcontext?

EF Core生成实体的方式主要有以下几种：

  • 通过实体类直接实例化
  • 通过查询数据库并映射到实体
  • 使用 FromSql 或 FromSqlRaw 方法直接从数据库查询并映射到实体（高级用法）
  • 使用 DbSet 的 Add 方法自动生成实体（例如，从用户输入或表单数据）

EF Core如何处理并发？

使用乐观并发

乐观并发假定多个事务可以同时发生，并且在提交时检查是否有冲突。在 EF Core 中，这通常通过在模型中使用 rowversion（在 SQL Server 中为 timestamp 类型）或 ConcurrencyToken 属性来实现。

使用 rowversion（timestamp）在 SQL Server 中，你可以直接使用 rowversion 类型作为并发令牌。

csharp 复制代码 
public class Blog
{
    public int BlogId { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; } // 使用 byte[] 类型对应 rowversion
}

在 EF Core 中配置模型时，不需要做额外配置，EF Core 会自动处理这些字节。使用 ConcurrencyToken；如果你使用的是其他数据库（如 PostgreSQL），你可以使用 ConcurrencyToken 属性。

csharp 复制代码 
public class Blog
{
    public int BlogId { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    [ConcurrencyCheck]
    public int? Version { get; set; } // 使用 int? 作为令牌类型
}

异常处理与重试机制

当使用乐观并发时，如果检测到并发冲突，EF Core 会抛出一个 DbUpdateConcurrencyException 异常。你可以通过捕获这个异常并实现重试逻辑来处理这种情况。

csharp 复制代码 
try
{
    db.SaveChanges();
}
catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
{
    // 处理冲突，例如重新加载实体并再次尝试更新或通知用户冲突发生
    var entry = ex.Entries.Single();
    var clientValues = entry.CurrentValues;
    var databaseValues = entry.GetDatabaseValues();
    if (databaseValues == null)
    {
        // 数据已被删除，可以选择抛出异常或进行其他处理
    }
    else
    {
        // 应用任何业务逻辑以决定如何合并数据，例如询问用户或自动合并某些字段等。
        // 然后重新尝试保存更改。
        entry.CurrentValues.SetValues(databaseValues); // 可以选择重新加载数据库的值或合并当前值和数据库值。
        entry.State = EntityState.Modified; // 标记为修改状态以便重试。
        try
        {
            db.SaveChanges(); // 再次尝试保存更改。
        }
        catch (DbUpdateConcurrencyException) // 可能需要再次捕获异常以处理可能的再次冲突。
        {
            // 处理再次冲突的情况。
        }
    }
}

使用悲观锁（悲观并发控制）

虽然 EF Core 主要支持乐观并发控制，但在某些情况下，你可能会需要使用悲观锁来控制并发。这可以通过数据库的特定功能实现，例如 SQL Server 的 SELECT ... FOR UPDATE 语句或者使用 WITH (ROWLOCK, UPDLOCK) 提示。但是，在 EF Core 中直接使用这些功能通常需要自定义 SQL 或通过存储过程来实现。例如：

csharp 复制代码 
var blogs = db.Blogs.FromSqlRaw("SELECT * FROM Blogs WITH (ROWLOCK, UPDLOCK) WHERE Id = {0}", id).ToList();

对于并发处理的建议

  • 尽早捕获并处理异常：尽早捕获 DbUpdateConcurrencyException 并处理，避免让异常传播到用户界面层。
  • 用户反馈：当检测到并发冲突时，提供清晰的反馈给用户，让他们知道发生了什么以及可能的解决方案。
  • 日志记录：记录并发冲突的详细信息，以便于分析和调试。
  • 测试：在开发过程中充分测试并发场景，确保你的解决方案在各种情况下都能正常工作。

EF Core实现事务的几种方式

SaveChanges

在默认情况下，EF Core的SaveChanges方法支持事务。如果在一次操作中添加或修改了多个实体，SaveChanges会自动处理事务，确保要么所有操作都成功，要么在遇到错误时回滚所有操作，从而保持数据的一致性‌

‌DbContextTransaction

可以通过调用DbContext的Database.BeginTransaction方法来手动开始一个事务。这种方法提供了更细粒度的控制，可以在需要时手动提交或回滚事务。使用Using语句可以确保事务在代码块执行完毕后自动回滚，无需手动调用回滚操作‌

TransactionScope

System.Transactions命名空间下的TransactionScope类提供了更高层次的事务管理。它不仅可以管理数据库事务，还可以管理其他资源的事务。TransactionScope会自动管理事务的提交和回滚，使得代码更加简洁和安全‌

对于事务处理的建议

  • 支付转账、图书馆借书‌等操作需要确保数据的一致性，事务可以保证要么所有操作都成功，要么在遇到错误时全部回滚。
  • 在复杂业务场景中，默认的事务可能无法满足需求，需要手动控制事务的开始、提交和回滚。
  • 使用过滤器（Filters）可以简化事务的管理，通过在ASP.NET Core的Startup.cs中全局注册事务过滤器，可以自动管理所有数据库操作的事务‌

总结

EF Core的相关知识分享到这里就结束了，后面如果还有其他知识会更新在这篇文章中。感谢大家的观看。

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