Entity Framework的原理及使用方式

ADO.NET Entity Framework操作数据库的过程对用户是透明的（当然我们可以通过一些工具或方法了解发送到数据库的SQL语句等）。我们唯一能做的是操作EDM，EDM会将这个操作请求发往数据库。

Entity Framework实现了一套类似于ADO.NET2.0中连接类（它们使用方式相同，均基于Provider模式）的被称作EntityClient的类用来操作EDM。ADO.NET2.0的连接类是向数据库发送SQL命令操作表或视图，而EntityClient是向EDM发送EntitySQL操作Entity。EntityClient在EntityFramework中的作用是相当重要的，所有发往EDM的操作都是经过EntityClient，包括使用LINQ to Entity进行的操作。

各种使用方式总结

上文提到对EDM的操作，首先通过一个图来展现一下目前我们可用的操作的EDM的方式：

这几种访问方式使用介绍如下：（部分示例代码来源MSDN Magzine）

EntityClient+EntitySQL

示例代码：

string city = "London";

using (EntityConnection cn = new EntityConnection("Name=Entities"))

{

cn.Open();

EntityCommand cmd = cn.CreateCommand();

cmd.CommandText = @"SELECT VALUE c FROM Entities.Customers AS c WHERE

c.Address.City = @city";

cmd.Parameters.AddWithValue("city", city);

DbDataReader rdr = cmd.ExecuteReader(CommandBehavior.SequentialAccess);

while (rdr.Read())

Console.WriteLine(rdr["CompanyName"].ToString());

rdr.Close();

}

ObjectService+EntitySQL

在有EntityClient+EntitySQL这种使用方式下，使用ObjectService+EntitySQL的方式是多此一举，不会得到任何编辑时或运行时的好处。在ObjectContext下使用EntitySQL的真正作用是将其与LINQ to Entity结合使用。具体可见下文所示。

示例代码：

string city = "London";

using (Entities entities = new Entities())

{

ObjectQuery<Customers> query = entities.CreateQuery<Customers>(

"SELECT VALUE c FROM Customers AS c WHERE c.Address.City = @city",

new ObjectParameter("city", city)

);

foreach (Customers c in query)

Console.WriteLine(c.CompanyName);

}

ObjectContext+LINQ( to Entity)

方式一：

string city = "London";

using (Entities entities = new Entities())

{

var query = from c in entities.Customers

where c.Address.City == city

select c;

foreach (Customers c in query)

? Console.WriteLine(c.CompanyName);

}

方式二：

string city = "London";

using (Entities entities = new Entities())

{

var query = entities.Customers.Where(r => r.Address.City == city);

foreach (Customers c in query)

? Console.WriteLine(c.CompanyName);

}

这两段示例代码中的entities.Customer的写法隐式调用了2中示例的ObjectQuery<Customers>来进行查询（关于此可以参见EDM的设计器文件-xxx.designer.cs）。在方式二中的Where方法传入的是一个Lambda表达式，你也可以传入一条EntitySQL语句做参数来将LINQ与EntitySQL结合使用。如下代码演示其使用：

string city = "London";

using (Entities entities = new Entities())

{

var query = entities.Customers.Where("r.Address.City = '"+city+"'");

foreach (Customers c in query)

? Console.WriteLine(c.CompanyName);

}

使用技巧及需要注意的问题

这也是上文提到的在ObjectContext下使用EntitySQL的一个主要作用，上面的例子比较简单可能看不到这样使用的优势，但是如下两种情况下使用EntitySQL可能是最好的选择。

动态构建查询条件当查询条件的个数固定时，我们也可以采用罗列多个Where扩展方法的形式，如下：

ObjectQuery.Where(LambdaExpression1) .Where(LambdaExpression2)…

但是当这个条件的存在与否需要在运行时判断时，我们只能通过组合字符串来得到这个条件，我们可以将条件组合为EntitySQL并传递给Where()方法。
数据库模糊查询

下面代码演示使用EntitySQL的like完成模糊查询：

context.Customer.Where("it.CustomerID LIKE @CustomerID", new System.Data.Objects.ObjectParameter("CustomerID","%V%"));

这个并不是只能使用EntitySQL来实现，LINQ to Entity也可以很容易完成。如下代码：

context.Customer.Where(r => r.CustomerID.Contains("V"));

同理，"V%"、"%V"可以分别使用StartsWith()与EndsWith()函数实现。

使用LINQ to Entity需要注意的一个方面是，在完成查询得到需要的结果后使用ToList或ToArray方法将结果转变为内存中的对象，然后使用LINQ to Objects来处理，否则处在Entity Framework的联机模式下对性能有很大的影响。

几种方法的性能分析及使用选择

首先用下图来说明一个执行过程。

图中所示表达的意思已经非常清楚，稍加解释的是，无论是通过EntityClient直接提供给Entity Client Data Provider的Entity SQL还是通过ObjectService传递的Entity SQL（或是LINQ to Entity），都在Entity Client Data Provider中被解释为相应的Command Tree，并进一步解释为对应数据库的SQL。这样来看使用LINQ to Entity与Entity SQL的效率应该差不多，但是还有一个问题，那就是EntitySQL所转换的最终SQL可能要比LINQ to Entity生成的SQL效率高，这在一定程度上使两者效率差增大，但是LINQ to Entity有其它技术无法比拟的好处，那就是它的强类型特性，编辑时智能感知提醒，编译时发现错误，这都是在一个大型项目中所需要的。虽然现在也有了调试EntitySQL的工具，但其与强类型的LINQ to Entity还是有很大差距。

另外在ObjectService与直接使用EntityClient问题的选择上。如果你想更灵活的控制查询过程，或者进行临时查询建议选择EntityCLient，如果是操作数据那只能采用ObjectService。

上文总结了各种操作EDM的方式，下面引用MSDN的一个对这几种技术进行比较的表格：

	EntityClient 和实体 SQL	对象服务和实体 SQL	对象服务和 LINQ
定向到 EntityClient 提供程序	是	否	否
适合临时查询	是	是	否
可直接发出 DML	否	否	否
强类型化	否	否	是
可将实体作为结果返回	否	是	是

通过这个表可以很好对某一场合下应该选择的技术进行判断。EntityClient 和实体 SQL可以进行最大的控制，而使用LINQ to Entity可以获得最佳的编辑时支持。

其它操作EDM的方式

通过EdmGen更灵活的控制EDM

在.NET Framework 3.5的文件夹下有一个名为EdmGen的工具，Visual Studio的实体设计器就是调用这个工具来完成EDM的生成等操作。通过直接使用这个工具的命令行选项我们可以进行更多的控制。

这个命令的参数及作用如下：

EdmGen 选项

/mode:EntityClassGeneration 从 csdl 文件生成对象

/mode:FromSsdlGeneration 从 ssdl 文件生成 msl、csdl 和对象

/mode:ValidateArtifacts 验证 ssdl、msl 和 csdl 文件

/mode:ViewGeneration 从 ssdl、msl 和 csdl 文件生成映射视图

/mode:FullGeneration 从数据库生成 ssdl、msl、csdl 和对象

/project:<字符串> 用于所有项目文件的基名称 (短格式: /p)

/provider:<字符串> 用于 ssdl 生成的 Ado.Net 数据提供程序的名称。(短格式: /prov)

/connectionstring:<连接字符串> 您要连接到的数据库的连接字符串 (短格式: /c)

/incsdl:<文件> 从中读取概念模型的文件

/refcsdl:<文件> 包含 /incsdl 文件所依赖的类型的 csdl 文件

/inmsl:<文件> 从中读取映射的文件

/inssdl:<文件> 从中读取存储模型的文件

/outcsdl:<文件> 将生成的概念模型写入到其中的文件

/outmsl:<文件> 将生成的映射写入到其中的文件

/outssdl:<文件> 将生成的存储模型写入到其中的文件

/outobjectlayer:<文件> 将生成的对象层写入到其中的文件

/outviews:<文件> 将预生成的视图对象写入到其中的文件

/language:CSharp 使用 C# 语言生成代码

/language:VB 使用 VB 语言生成代码

/namespace:<字符串> 用于概念模型类型的命名空间名称

/entitycontainer:<字符串> 用于概念模型中的 EntityContainer 的名称

/help 显示用法信息 (短格式: /?)

/nologo 取消显示版权消息

使用示例：

从 Northwind 示例数据库生成完整 Entity Model。

EdmGen /mode:FullGeneration /project:Northwind /provider:System.Data.SqlClient /connectionstring:"server=.\sqlexpress;integrated security=true; database=northwind"

从 ssdl 文件开始生成 Entity Model。

EdmGen /mode:FromSSDLGeneration /inssdl:Northwind.ssdl /project:Northwind

验证 Entity Model。

EdmGen /mode:ValidateArtifacts /inssdl:Northwind.ssdl /inmsl:Northwind.msl /incsdl:Northwind.csdl

为什么要使用Entity Framework，限制条件及当前版本框架的问题

优势

通过对比上面图4与图2、图3我们可以很清楚的看到使用Entity Framework一个很大的好处，我们可以把实体类的定义由一个单独的项目使用C# class完成这样一种设计方式转变为使用xml文件定义并集成到数据访问层。

在以往要在一个项目中动态创建实体，我所知的方法是把要添加的实体放入一个程序集，然后通过反射加载程序集。现在可以通过动态更改EDM的方法来增加实体并将其映射到数据库，后者是以前无法实现的。

便于更改数据库，当更换数据库后，只需修改SSDL的定义，（如果数据库的表明有变动，也只需多修改MSL），对CSDL没有任何影响，从而也不需要对程序的BLL等上层部分做任何改动。

条件

要想让一个数据库支持Entity Framework，一个必要条件就是该数据库需提供相应的Entity Client Data Provider，这样才能将Entity SQL转换为针对此数据此数据库的SQL并交由ADO.NET来执行。当然该数据库还需要提供ADO.NET Data Provider。

缺陷

Entity Framework技术的效率问题是其几乎唯一一个稍有不足之处。首先其将EntitySQL转换为SQL的方式属于解释性转换，性能较差。另外Entity Framework在每次应用启动时需要读取EDM，这个过程较慢（但在后续操作时，就不再存在这个问题）。

EDM中的DML

由于当前的EntitySQL不支持DML操作，所以当前版本的Entity Framework的插入、更新及删除操作需要通过Object Service来完成。在EDM的设计器文件xxx.designer.cs中自动生成了一些签名为

void AddToEntity(EntityTypeentity)

的方法。我们只需要新建一个实体对象并调用这个方法添加实体即可。注意这个函数内部调用

entities.AddObject("EntitySetName",entity);

最后调用entities.SaveChanges()方法将修改保存回数据库，这是所有三种更新操作所需的。更新与删除操作都需要先使用ObjectService定位操作的实体对象，更新操作直接使用赋值运算符，删除操作则调用

entites.DeleteObject(object o);

方法。之后调用entities.SaveChanges()方法保存，这个过程简单，不再赘述。

含有Association的EDM的使用

当前版本的Entity Framework不支持自动延迟加载，所有当前未使用的关系中的相关实体默认按不加载处理，当我们需要通过关系获取一个实体对象时，我们可以采用两种方法：

显示加载实体框架针对 EntityReference 类的每个实例提供一个 Load 方法。此方法可用于显式加载与另一实体相关的一个集合。我们只需在访问关系中实体之前调用其Load即可，当然提前判断该实体是否已经加载是一种比较好的实践。如下代码所示

using (Entities entities = new Entities())

{

var query = (from o in entities.Orders

where o.Customers.CustomerID == "ALFKI"

select o);

foreach (Orders order in query)

{

if (!order.CustomersReference.IsLoaded)

order.CustomersReference.Load();

Console.WriteLine(order.OrderID + " --- " +

order.Customers.CompanyName);

}

预先加载

先看代码示例

using (Entities entities = new Entities())

{

var query = (from o in entities.Orders.Include("Customers")

where o.ShipCountry == "USA"

select o);

foreach (Orders order in query)

Console.WriteLine(order.OrderID + " --- " +

order.Customers.CompanyName);

}

查询中针对 Orders 实体调用的 Include 方法接受了一个参数，该参数在本示例中将要求查询不仅要检索 Orders，而且还要检索相关的 Customers。这将生成单个 SQL 语句，它会加载满足 LINQ 查询条件的所有 Order 和 Customer。

两种加载关系实体的方式的选择根据：如果针对关系数据你只需做一到两次查询，则使用显示加载更高效，如果要持续访问关系实体中数据，则使用预先加载。

关系下的添加，更新与删除与上述操作基本相同，唯一需要注意的是删除操作不支持级联删除，需要手工遍历所有的相关项并将其一一删除。注意这里删除操作不能使用foreach来遍历需要删除的关系实体。取而代之的有两种方法：

while法

while (result.Order_Details.Count > 0)

{

//删除操作…

}

ToList法（以非联机方式操作）

var items = result.Order_Details.ToList();

foreach (var item in items)

{

//删除操作…

}