Entity Framework 4.1 Code First 学习之路
来源:互联网 发布:杰茜莱旗下品牌js官网 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 13:27
公司最近的项目决定使用EF。作为EF的完全新手,写一些学习中的经历和解决的办法,希望老鸟们能不吝赐教。
sample程序使用EF 4.1RC+Spring.Net 1.3.1+ASP.NET MVC3。在CodePlex开源:
http://efsample.codeplex.com/
由于使用了其他的开源框架,还是声明一下license为Apache 2.0。实际上只要不违反各个框架的license,本系列代码请随意使用。
需求
先谈一谈项目对ORM的需求。
基本需求
- 增删改
- 查
- 一对多
- 多对多
- 可以映射到现有数据库上(有一些命名方面的问题)
- 可以让任意类映射到数据库上(项目允许客户二次开发。最简单的情况下,希望用户只写出类和表结构就可以映射了。这是为什么选择了Code First的主要原因)
- per-request的DbContext生命周期管理。
- 事务
扩展需求
- 一对一
- 领域类继承
- 领域类的依赖注入
这个系列将尝试覆盖以上的大多数问题。
场景
假设我们准备做个游戏,有如下的表结构:
实践(一)
作为系列的第一章,我们的目标是:从数据库中取出数据来。像这样:
让我们开始第一步:创建领域模型
按照官方blog的walk through,很容易的写出如下代码。
public class Race : IEntity{ public int Id { get; set; } public string Name { get; set; }}public class Hero : IEntity{ public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } public bool IsSuperHero { get; set; } public virtual Race Race { get; set; }}
注意Hero类中的Race属性被定义成了virtual,这是为了延迟加载。但是不同于NH的是,不写virtual不会报错,而是在使用时报出空引用异常。
这里插一句,在领域模型中必须向ORM妥协是让我非常不爽的地方,从使用NH的时候我就非常不喜欢virtual这一点。NH lead Ayende Rahien 推荐了virtuosity,可以尝试一下。
下一步,我们要创建自己的DbContext了
按照官方blog的walk through上的写法,大概会写成:
public class EfDbContext : DbContext{ public DbSet<Hero> Heros { get; set; } public DbSet<Race> Races { get; set; }}
但是这样不就不能完成我们“任意类映射到数据库上”的需求了么?难道可续新加了一个类Abc,我们就要加一行代码public DbSet<Abc> Abcs{get;set;}么?
解决办法是使用DbContext类的Set方法(说实话从方法名实在看不出这个方法是取DbSet的),用法类似如下:
public IEnumerable<TEntity> FindAll(){ return m_dbContext.Set<TEntity>();}
接下来就是读写数据了
但是在这里让我们稍作停顿,思考一下我们的架构。应该让领域层(及更上层)使用基础结构层的DbContext对象么?不。有如下几点原因:
- 上层应该对基础结构的实现一无所知,而DbContext是EF的对象,暴露了太多EF的细节。
- DbContext是数据库访问的入口,提供了很多能力。这些能力是否应该向上层开放是很值得商榷的问题。例如DbContext的生命周期由谁管理?如果上层可以直接使用DbContext那么意味着上层有能力new它Dispose它,也即拥有了管理它生命周期的权利。
基于上述原因,在领域层抽象出接口,让EF层来实现成了我的选择。在这个系列的第一章里,我们只用到了查询,所以接口也只包含了查询功能。
public interface IRepository<TEntity> where TEntity : IEntity{ IEnumerable<TEntity> FindAll();}public class EntityRepository<TEntity> : IRepository<TEntity> where TEntity : class, IEntity{ private readonly DbContext m_dbContext; public EntityRepository(DbContext dbContext) { m_dbContext = dbContext; } public IEnumerable<TEntity> FindAll() { return m_dbContext.Set<TEntity>(); }}
领域层和基础设施层的双向依赖是一个很古老的问题。可以用依赖注入框剪来解决。
<object id="dbContext" type="EfSample.Model.Ef.EfDbContext ,EfSample.Model.Ef" scope="request"> ... </object> <object id="repositoryBase" abstract="true" scope="request"> <constructor-arg index="0" ref="dbContext"/> </object> <object id="heroRepository" type="EfSample.Model.Ef.Repositories.EntityRepository<Hero>, EfSample.Model.Ef" parent="repositoryBase"/>
可以看到了依赖注入框架顺便替我们解决了DbContext的生命周期问题——per-request的管理。
到这里,上层就可以使用IRepository接口来读取数据了。但是如果你真的去尝试,会发现立即抛异常,为什么呢?因为EF的Code Firs模式有一套默认的convention来做类型到数据库的映射,而我上面给出的数据库命名实在和默认convention差太远了。
于是让我们来创建自己的Mapping
让我们来回顾一下我们的Mapping规则:
- Type->Table
- 有tbl前缀
- 每个单词之间用下划线分割
- 全部使用小写
- Property->Column
- 以类名为前缀
- 每个单词之间用下划线分割
- 全部使用小写
方案看似是很简单的:修改EF默认的conventions就好了嘛~~但是EF Code Firt不提供这个能力。。。
EF Team说这个feature有一些易用性的问题,但是在RC前没时间搞所以就不提供了。。。这里有篇博文讲如何打破这种限制,其实就是用反射将自定的convention强行写到Conventions集合里。本文还是不采用这种方法了。
只能在写自己的DbContext的时候override OnModelCreating方法。具体来讲有两种做法:
一是在这个方法里写所有mapping信息:
protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder){ modelBuilder.Entity<Hero>() .ToTable("tbl_hero"); modelBuilder.Entity<Hero>() .Property(x => x.Id).HasColumnName("hero_id"); foreach (var mapping in Mappings) { mapping.RegistTo(modelBuilder.Configurations); }}
另一种是为每个类创建自己的EntityTypeConfiguration,把它插入到modelBuilder.Configurations里。本例中采用后一种办法。一来后一种方法隔离了各种Type的Mapping;二来后者对依赖注入也有比较好的支持。
然而modelBuilder.Configurations的Add方法并不是一个很好的API,要求传入的泛型类型无法协变,写不出这样的代码:
protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder){ foreach (var mapping in Mappings) { modelBuilder.Configurations.Add(mapping); }}
作为妥协方案,只能让各个mapping类把自己注册到modelBuilder.Configurations里。代码是这种感觉:
public class EfDbContext : DbContext{ public IList<IMapping> Mappings { get; set; } protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder) { foreach (var mapping in Mappings) { mapping.RegistTo(modelBuilder.Configurations); } }}public class HeroMapping : EntityMappingBase<Hero>, IMapping{ public HeroMapping(IMappingStrategy<string> tableNameMappingStrategy) : base(tableNameMappingStrategy) { Property(e => e.Id).HasColumnName(ColumnNameMappingStrategy.Value.To("Id")); Property(e => e.Name).HasColumnName(ColumnNameMappingStrategy.Value.To("Name")); Property(e => e.IsSuperHero).HasColumnName(ColumnNameMappingStrategy.Value.To("IsSuperHero")); //Property(e => e.Race).HasColumnName(AddUnderscoresBetweenWordsThenToLowerMappingStrategy.Value.To("Race")); HasRequired(h => h.Race).WithMany().Map( config => config.MapKey(ColumnNameMappingStrategy.Value.To("RaceId"))); } #region Implementation of IMapping public void RegistTo(ConfigurationRegistrar configurationRegistrar) { configurationRegistrar.Add(this); } #endregion}
这样我们就可以注入EfDbContext的Mappings属性了:
<object id="dbContext" type="EfSample.Model.Ef.EfDbContext ,EfSample.Model.Ef" scope="request"> <property name="Mappings"> <list element-type="EfSample.Model.Ef.Mappings.IMapping ,EfSample.Model.Ef"> <ref object="heroMapping"/> <ref object="raceMapping"/> </list> </property></object>
另外,我也使用了依赖注入tableNameMappingStrategy的方式让mapping有更多的灵活性。不过ColumnNameMappingStrategy就比较难依赖注入了,因为要依赖运行时的TypeName作为前缀。
总之这一次的目标是:- 实现一个完整的IRepository(添加增删改能力)
- 领域对象的继承
- 事物
首先来看IRepository
我的接口如下:
public interface IRepository<TEntity> where TEntity : IEntity{ IEnumerable<TEntity> FindAll(); TEntity FindById(int id); void Add(TEntity entity); void Delete(TEntity entity); void Update(TEntity entity);}
其中前几个接口都是很好实现的,上次提及的DbSet对象提供了相应的接口,直接调用即可,代码是类似这样的。
protected DbSet<TEntity> DbSet{ get { return m_dbContext.Set<TEntity>(); }}public IEnumerable<TEntity> FindAll(){ return DbSet;}public TEntity FindById(int id){ return DbSet.SingleOrDefault(entity => entity.Id == id);}public void Add(TEntity entity){ DbSet.Add(entity); m_dbContext.SaveChanges();}public void Delete(TEntity entity){ DbSet.Remove(entity); m_dbContext.SaveChanges();}
关键问题是最后的Update方法
DbSet对象并没有提供相应的接口,为什么呢?因为EF相信自己的Self Tracking能力。也就是说,EF认为把一个entity从context中加载出来,做一些变更,然后直接SaveChanges就可以了,不需要特意提供一个Update方法。
但是这里有一个前提,就是“entity是从context中加载出来”。如果entity是新new出来的呢?比如在MVC里,entity很可能是ModelBinder帮我们new出来的,context对它一无所知,直接SaveChanges显然不会有任何效果。
那么如何让context可以理解一个新new出来的entity呢?这要从EF处理entity状态开始说起。
EF定义了如下几种State(注意这个枚举是Flag)
[Flags]public enum EntityState{ Detached = 1, Unchanged = 2, Added = 4, Deleted = 8, Modified = 16,}
其中Detached状态,就是entity还没有attach到context(实际上是Attach到某个DbSet上)的状态。具体怎么做呢?直接上代码:
public void Update(TEntity entity){ var entry = m_dbContext.Entry(entity); if (entry.State == EntityState.Detached) { //DbSet.Attach(entity); entry.State = EntityState.Modified; } m_dbContext.SaveChanges();}
可以看到上面的代码给出了两种办法,一种是直接修改entry的State,另一种是调用DbSet对象的Attach方法。
注意到DbContext.Entry方法取出的DbEntityEntry对象。利用这个对象可以做很多有用的事哦~~园子里的EF专家LingzhiSun有一篇blog,大家可以去读读。
不过这个实现有一个缺陷
我们上面谈到过,上面这个实现实际上是把entity attach到了对应的DbSet上。但是如果你的代码是类似如下的,就可能产生问题(没有亲试,感觉上是这样的= =)
var heros = repository.FindAll();var hero = heros.First(h => h.Id == 1);var heroNew = new Hero{ Id = hero.Id, Name = hero.Name, Race = hero.Race};repository.Update(heroNew);
应该是会抛出来一个异常说“An object with the same key already exists in the ObjectStateManager. The ObjectStateManager cannot track multiple objects with the same key.”
异常说的很明白,你的DbSet已经加载过一次id为1的对象了,当试图去attach另一个id为1的对象的时候EF就会无所适从。
那是不是说刚才给出的那个实现根本就行不通呢?不是的!事实上微软官方的文章上就是采用这种方法的。关键就在于当你尝试去attach一个entity的时候,要保证DbSet还没有加载过!我们看上面那篇微软的文章里是如何保证这一点的:
public class BlogController : Controller{ BlogContext db = new BlogContext(); //... [HttpPost] public ActionResult Edit(int id, Blog blog) { try { db.Entry(blog).State = EntityState.Modified; db.SaveChanges(); return RedirectToAction("Index"); } catch { return View(); } }}
也就是说,结论是使用这种Update实现方式对context的生命周期是有要求的.当然我的例子中context的生命周期也是per-request的所以没关系。
那么如果我们想使用其他的context生命周期管理方式呢?比如希望整个application只有一个context实例?
让我们来给出另一种实现
回过头来想一想在实现Update这个方法的时候我们最初遇到的问题:entity不是从context中加载的而是直接new出来的。
那么我们手动的来加载一次就好了么,代码类似于这样:
public void Update(Hero entity){ var entry = m_dbContext.Entry(entity); if (entry.State == EntityState.Detached) { Hero entityToUpdate = FindById(entity.Id); entityToUpdate.Id = entity.Id; entityToUpdate.Name = entity.Name; entityToUpdate.Race = entity.Race; } m_dbContext.SaveChanges();}
不过由于失去了泛型的优势,给每个domain model都要实现一个Update方法比较烦,可以用一些框架来解决这个问题,例如EmitMapper(园子里也讨论过这个东西)
public void Update(TEntity entity){ var entry = m_dbContext.Entry(entity); if (entry.State == EntityState.Detached) { var entityToUpdate = FindById(entity.Id); EmitMapper.ObjectMapperManager.DefaultInstance.GetMapper<TEntity, TEntity>().Map(entity, entityToUpdate); } m_dbContext.SaveChanges();}
下一个议题是领域对象的继承
让领域对象实现继承的好处是不言而喻的,可以使用到多态等OO带来的好处。相对的就对ORM提出了更高的要求。
我们知道映射对象树到数据库有三种经典的实现方式:Table Per Type、Table Per Hierarchy和Table Per Concrete class,这次我们来实践最简单的一种:Table Per Hierarchy。
回想我们上一次的类:
public class Hero : IEntity{ public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } public bool IsSuperHero { get; set; } public virtual Race Race { get; set; }}
把它拆成两个有继承关系的类:
public class Hero : IEntity{ public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } //public bool IsSuperHero { get; set; } public virtual Race Race { get; set; }}public class SuperHero : Hero{}
Map<Hero>(hero => hero.Requires(ColumnNameMappingStrategy.Value.To("IsSuperHero")).HasValue(false)).ToTable(tableNameMappingStrategy.To("Hero"));Map<SuperHero>(hero => hero.Requires(ColumnNameMappingStrategy.Value.To("IsSuperHero")).HasValue(true)).ToTable(tableNameMappingStrategy.To("Hero"));
另外两种方式的实现也不复杂,可以参考这里。这个实例还是CTP5的API,跟4.1最终版有些区别不过应该影响不大。
今天最后的议题是事物
可以用TransactionScope来管理,虽然看起来有些浪费,毕竟例子中不涉及Transaction传播,连DbContext都只有一个实例。代码如下:
[HttpPost]public ActionResult Edit(TEntity entity){ try { using (var scope = new TransactionScope()) { ModelRepository.Update(entity); scope.Complete(); } return RedirectToAction("Index"); } catch { return View(); }}
Spring实际上也可以用AOP的方式管理TransactionScope。不过我倾向于手动管理Transaction。
代码
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