.NET EF Core（Entity Framework Core）

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2024-07-09
dotnet C# 设置 X11 应用窗口背景透明
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EF Core与其他ORM比较

1、Entity Framework Core(EF Core)是微软官方的ORM框架。优点：功能强大、官方支持、生产效率高、力求屏蔽底层数据库差异；缺点：复杂、上手门槛高、不熟悉EFCore的话可能会进坑。 2、Dapper。优点：简单，N分钟即可上手，行为可预期性强；缺点：生产效率低，需要处理底层数据库差异。 3、EF Core是 模型驱动 (Model-Driven)的开发思想，Dapper是 数据库驱动(DataBase-Driven)的开发思想的。没有优劣，只有比较。 4、性能： Dapper等≠性能高；EF Core≠性能差。 5、EF Core是官方推荐、推进的框架，尽量屏蔽底层数据库差异，.NET开发者必须熟悉，根据的项目情况再决定用哪个。

EF Core与EF比较

1、EF有DB First、Model First、Code First。EF Core不支持模型优先，推荐使用代码优先，遗留系统可以使用Scaffold-DbContext来生成代码实现类似DBFirst的效果，但是推荐用Code First 。 2、EF会对实体上的标注做校验，EF Core追求轻量化，不校验。 3、熟悉EF的话，掌握EFCore会很容易，很多用法都移植过来了。EF Core又增加了很多新东西。 4、EF中的一些类的命名空间以及一些方法的名字在EF Core中稍有不同。 5、EF不再做新特性增加。

Migration数据库迁移

面向对象的ORM开发中，数据库不是程序员手动创建的，而是由Migration工具生成的。关系数据库只是盛放模型数据的一个媒介而已，理想状态下，程序员不用关心数据库的操作。 根据对象的定义变化，自动更新数据库中的表以及表结构的操作，叫做Migration（迁移）。 迁移可以分为多步（项目进化），也可以回滚。

1、Nuget安装Install-Package Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer,Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools 2、搭建工程： 创建实体类Book.cs

public class Book
{
    public long Id { get; set; }//主键
    public string Title { get; set; }//标题
    public DateTime PubTime { get; set; }//发布日期
    public double Price { get; set; }//单价

    public override string ToString()
    {
        return "Id:" + this.Id + ",Title:" + this.Title + ",PubTime" + this.PubTime +",Price" + this.Price + ",AuthorName" + AuthorName;
    }
}

实体配置类：创建实现了IEntityTypeConfiguration接口的实体配置类，配置实体类和数据库表的对应关系

class BookEntityConfig : IEntityTypeConfiguration<Book>
{
	public void Configure(EntityTypeBuilder<Book> builder)
	{
		builder.ToTable("T_Books");
	}
}

创建继承自DbContext的类

internal class MyDbContext: DbContext
{
    public DbSet<Book> Books { get; set; }
    protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
    {
        string connStr = "Server=192.168.1.193;Database=demo1; User=sa;Password=@q123; Trusted_Connection=False;MultipleActiveResultSets=true;TrustServerCertificate=true";
        optionsBuilder.UseSqlServer(connStr);
    }
    protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
    {
        base.OnModelCreating(modelBuilder);
        modelBuilder.ApplyConfigurationsFromAssembly(this.GetType().Assembly);
    }

}

2、在“程序包管理器控制台”中执行命令：Add-Migration InitialCreate，会自动在项目的Migrations文件夹中中生成操作数据库的C#代码。 3、代码需要执行后才会应用对数据库的操作。“程序包管理器控制台”中执行Update-database 4、查看一下数据库，表建好了

反向工程

1、根据数据库表来反向生成实体类 2、Scaffold-DbContext 'Server=.;Database=demo1;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true' Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer

Tips：1、生成的实体类可能不能满足项目的要求，可能需要手工修改或者增加配置。 2、再次运行反向工程工具，对文件所做的任何更改都将丢失。 3、不建议把反向工具当成了日常开发工具使用，不建议DBFirst。

Migrations其他命令

1、Update-Database XXX ：把数据库回滚到XXX的状态，迁移脚本不动。 2、Remove-migration：删除最后一次的迁移脚本 3、Script-Migration：生成迁移SQL代码。 可以生成版本D到版本F的SQL脚本：Script-Migration D F 生成版本D到最新版本的SQL脚本：Script-Migration D 4、通过给Add-Migration命令添加“-OutputDir”参数的形式来在同一个项目中为不同的数据库生成不同的迁移脚本

小结： 1、使用迁移脚本，可以对当前连接的数据库执行编号更高的迁移，这个操作叫做“向上迁移”（Up），也可以执行把数据库回退到旧的迁移，这个操作叫“向下迁移”（Down）。 2、除非有特殊需要，否则不要删除Migrations文件夹下的代码。 3、进一步分析Migrations下的代码。分析Up、Down等方法。查看Migration编号。 4、查看数据库的__EFMigrationsHistory表：记录当前数据库曾经应用过的迁移脚本，按顺序排列。

修改表结构

想要限制Title的最大长度为50，Title字段设置为“不可为空”，并且想增加一个不可为空且最大长度为20的AuthorName（作者名字）属性。 1、首先在Book实体类中增加一个AuthorName属性。

2、修改BookEntityConfig 

builder.ToTable("T_Books");
builder.Property(e => e.Title).HasMaxLength(50).IsRequired();
builder.Property(e => e.AuthorName).HasMaxLength(20).IsRequired();

3、执行Add-Migration AddAuthorName_ModifyTitle。AddAuthorName_ModifyTitle为本次迁移操作的名称 4、执行：Update-Database

EF Core操作数据库

插入数据

只要操作Books属性，就可以向数据库中增加数据，但是通过C#代码修改Books中的数据只是修改了内存中的数据。对Books做修改后，需要调用DbContext的异步方法SaveChangesAsync()把修改保存到数据库。也有同步的保存方法SaveChanges()，但是用EF Core都推荐用异步方法。

 static async Task Main(string[] args)
 {
     using (MyDbContext dbContext = new MyDbContext())
     {
         Book book = new Book() { Title = "西游记", Price = 15.5, AuthorName = "吴承恩" };
         dbContext.Books.Add(book);
         await dbContext.SaveChangesAsync();
     }
 }
查询数据

DbSet实现了IEnumerable<T>接口，因此可以对DbSet实施Linq操作来进行数据查询。EF Core会把Linq操作转换为SQL语句。面向对象，而不是面向数据库(SQL)。

IQueryable<Book> books = dbContext.Books.Where(b => b.Price > 20);
foreach (Book book in books)
{
    Console.WriteLine(book);
}
Book b1 = dbContext.Books.Single(b => b.Title == "西游记");
Book b2 = dbContext.Books.FirstOrDefault(b => b.Id == 2);
Console.WriteLine(b1);
Console.WriteLine(b2);
IEnumerable<Book> books2 = dbContext.Books.OrderByDescending(b => b.Price);

var groups = dbContext.Books.GroupBy(b => b.AuthorName)
	.Select(g => new { AuthorName = g.Key, BooksCount = g.Count(), MaxPrice = g.Max(b => b.Price) });
foreach(var g in groups)
{
	Console.WriteLine($"作者名:{g.AuthorName},著作数量:{g.BooksCount},最贵的价格:{g.MaxPrice}");
}
修改、删除

1、要对数据进行修改，首先需要把要修改的数据查询出来，然后再对查询出来的对象进行修改，然后再执行SaveChangesAsync()保存修改。

修改：

 var b = dbContext.Books.Single(b => b.Title == "西游记");
 b.AuthorName = "WuChengEn";
 await dbContext.SaveChangesAsync();

2、删除也是先把要修改的数据查询出来，然后再调用DbSet或者DbContext的Remove方法把对象删除，然后再执行SaveChangesAsync()保存修改。

var b = dbContext.Books.Single(b => b.Id == 1);
dbContext.Remove(b);//也可以写成ctx.Books.Remove(b);
await dbContext.SaveChangesAsync();

开源批量修改删除插件

其他数据库

mysql： Install-Package Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql

optionsBuilder.UseMySql("server=localhost;user=root;password=root;database=ef",
	new MySqlServerVersion(new Version(5, 6, 0)));

PostgreSQL： Install-Package Npgsql.EntityFrameworkCore.PostgreSQL

optionsBuilder.UseNpgsql("Host=127.0.0.1;Database=ef;Username=postgres;Password=123456");

EF Core实体的配置

主要规则： 1：表名采用DbContext中的对应的DbSet的 属性名。 2：数据表列的名字采用实体类属性的名字，列的数据类型采用和实体类属性类型最兼容的类型。 3：数据表列的可空性 取决于对应实体类属性的可空性。 4：名字为Id的属性为主键，如果主键为short, int 或者 long类型，则默认采用自增字段，如果主键为Guid类型，则默认采用默认的Guid生成机制生成主键值。

Data Annotation配置方式

把配置以特性（Annotation）的形式标注在实体类中

 [Table("t_books")]
 public class Book
 {
     public long Id { get; set; }//主键
     [Required]
     [MaxLength(50)]
     public string Title { get; set; }//标题
     public DateTime PubTime { get; set; }//发布日期
     public double Price { get; set; }//单价

     public string AuthorName { get; set; }

     public override string ToString()
     {
         return "Id:" + this.Id + ",Title:" + this.Title + ",PubTime" + this.PubTime +",Price" + this.Price + ",AuthorName" + AuthorName;
     }
 }
Fluent API配置方式

把配置写到单独的配置类中

 internal class BookEntityConfig : IEntityTypeConfiguration<Book>
 {
     public void Configure(EntityTypeBuilder<Book> builder)
     {
         builder.ToTable("t_books");
      
         builder.Property(e => e.Title).HasMaxLength(50).IsRequired();
         builder.Property(e => e.AuthorName).HasMaxLength(20).IsRequired();
     }
 }
Fluent API

1、视图与实体类映射：

modelBuilder.Entity<Blog>().ToView("blogsView");

2、排除属性映射：

modelBuilder.Entity<Blog>().Ignore(b => b. Name2);

3、配置列名：

modelBuilder.Entity<Blog>().Property(b =>b.BlogId).HasColumnName("blog_id");

4、配置列数据类型：

builder.Property(e => e.Title) .HasColumnType("varchar(200)");

5、配置主键 默认把名字为Id或者“实体类型+Id“的属性作为主键，可以用HasKey()来配置其他属性作为主键。

modelBuilder.Entity<Student>().HasKey(c => c.Number);

6、可以用HasDefaultValue()为属性设定默认值

modelBuilder.Entity<Student>().Property(b => b.Age).HasDefaultValue(6);

7、索引

modelBuilder.Entity<Blog>().HasIndex(b => b.Url);

复合索引

modelBuilder.Entity<Person>().HasIndex(p => new { p.FirstName, p.LastName });

唯一索引：IsUnique()；聚集索引：IsClustered() 8、…

通过代码查看EF Core的sql语句

方法1：标准日志

nuget安装：Install-Package Microsoft.Extensions.Logging.Console

public static readonly ILoggerFactory MyLoggerFactory = LoggerFactory.Create(builder => { builder.AddConsole(); });
optionsBuilder.UseLoggerFactory(MyLoggerFactory);

完整代码：

 internal class MyDbContext: DbContext
 {
     public static readonly ILoggerFactory MyLoggerFactory = LoggerFactory.Create(builder => { builder.AddConsole(); });

     public DbSet<Book> Books { get; set; }
     protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
     {
         string connStr = "Server=192.168.1.193;Database=demo1; User=sa;Password=@q123; Trusted_Connection=False;MultipleActiveResultSets=true;TrustServerCertificate=true";
         optionsBuilder.UseSqlServer(connStr);

         optionsBuilder.UseLoggerFactory(MyLoggerFactory);

     }
     protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
     {
         base.OnModelCreating(modelBuilder);
         modelBuilder.ApplyConfigurationsFromAssembly(this.GetType().Assembly);
     }

 }

在这里插入图片描述

方法2：简单日志

此方式不需要额外的引入Logging框架

optionsBuilder.LogTo(Console.WriteLine);
//可以自己写代码过滤一些不需要的消息
方法3：ToQueryString

EF Core的Where方法返回的是IQueryable类型，DbSet也实现了IQueryable接口。 IQueryable有扩展方法ToQueryString()可以获得SQL

 IQueryable<Book> books = dbContext.Books.Where(b => b.Id == 2);
 string sql = books.ToQueryString();
 Console.WriteLine(sql);

悲观并发控制

悲观并发控制一般采用行锁、表锁等排他锁对资源进行锁定，确保同时只有一个使用者操作被锁定的资源。

MYSQL方案：select * from T_Houses where Id=1 for update 如果有其他的查询操作也使用for update来查询Id=1的这条数据的话，那些查询就会被挂起，一直到针对这条数据的更新操作完成从而释放这个行锁，代码才会继续执行。

锁是和事务相关的，因此通过BeginTransactionAsync()创建一个事务，并且在所有操作完成后调用CommitAsync()提交事务。

Console.WriteLine("请输入您的姓名");
string name = Console.ReadLine();
using MyDbContext ctx = new MyDbContext();
using var tx = await ctx.Database.BeginTransactionAsync();
Console.WriteLine("准备Select " + DateTime.Now.TimeOfDay);
var h1 = await ctx.Houses.FromSqlInterpolated($"select * from T_Houses where Id=1 for update")
	.SingleAsync();
Console.WriteLine("完成Select " + DateTime.Now.TimeOfDay);
if (string.IsNullOrEmpty(h1.Owner))
{
	await Task.Delay(5000);
	h1.Owner = name;
	await ctx.SaveChangesAsync();
	Console.WriteLine("抢到手了");
}
else
{
	if (h1.Owner == name)
	{
		Console.WriteLine("这个房子已经是你的了，不用抢");
	}
	else
	{
		Console.WriteLine($"这个房子已经被{h1.Owner}抢走了");
	}
}
await tx.CommitAsync();
Console.ReadKey();

Tips：悲观锁是独占、排他的，如果系统并发量很大的话，会严重影响性能，如果使用不当的话，甚至会导致死锁。

乐观并发控制：并发令牌

Update T_Houses set Owner=新值
where Id=1 and Owner=旧值

当Update的时候，如果数据库中的Owner值已经被其他操作者更新为其他值了，那么where语句的值就会为false，因此这个Update语句影响的行数就是0，EF Core就知道“发生并发冲突”了，因此SaveChanges()方法就会抛出DbUpdateConcurrencyException异常。

1、把被并发修改的属性使用IsConcurrencyToken()设置为并发令牌。

builder.Property(h => h.Owner).IsConcurrencyToken();

2、示例代码：

Console.WriteLine("请输入您的姓名");
string name = Console.ReadLine();
using MyDbContext ctx = new MyDbContext();
var h1 = await ctx.Houses.SingleAsync(h => h.Id == 1);
if (string.IsNullOrEmpty(h1.Owner))
{
	await Task.Delay(5000);
	h1.Owner = name;
	try
	{
		await ctx.SaveChangesAsync();
		Console.WriteLine("抢到手了");
	}
	catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
	{
		var entry = ex.Entries.First();
		var dbValues = await entry.GetDatabaseValuesAsync();
		string newOwner = dbValues.GetValue<string>(nameof(House.Owner));
		Console.WriteLine($"并发冲突，被{newOwner}提前抢走了");
	}
}
else
{
	if (h1.Owner == name)
	{
		Console.WriteLine("这个房子已经是你的了，不用抢");
	}
	else
	{
		Console.WriteLine($"这个房子已经被{h1.Owner}抢走了");
	}
}
Console.ReadLine();

乐观并发控制：RowVersion

SQLServer数据库可以用一个byte[]类型的属性做并发令牌属性，然后使用IsRowVersion()把这个属性设置为RowVersion类型，这样这个属性对应的数据库列就会被设置为ROWVERSION类型。对于ROWVERSION类型的列，在每次插入或更新行时，数据库会自动为这一行的ROWVERSION类型的列其生成新值。

class House
{
	public long Id { get; set; }
	public string Name { get; set; }
	public string Owner { get; set; }
	public byte[] RowVer { get; set; }
}
builder.Property(h => h.RowVer).IsRowVersion();

Tips：乐观并发控制能够避免悲观锁带来的性能、死锁等问题，因此推荐使用乐观并发控制而不是悲观锁。

总结：如果有一个确定的字段要被进行并发控制，那么使用IsConcurrencyToken()把这个字段设置为并发令牌即可；如果无法确定一个唯一的并发令牌列，那么就可以引入一个额外的属性设置为并发令牌，并且在每次更新数据的时候，手动更新这一列的值。

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