C#进阶-Entity Framework 5 原理与使用详解

本文详细介绍了Entity Framework 5（EF5）在C#中的使用方法，包括EF5的基本概念、与其他持久层框架的比较、基本语法和高级语法的使用，并通过实例讲解了如何在项目中集成和使用EF5。作为微软提供的ORM（对象关系映射）框架，EF5在简化数据库操作、提高开发效率方面发挥了重要作用。本文还将深入探讨EF5的核心原理，通过内部代码展示其工作机制。最后，总结了EF5的优缺点及其在实际开发中的应用场景，为开发者提供全面的指导。

一、Entity Framework 5 介绍

1. Entity Framework 5 简介

Entity Framework 5（EF5）是微软为.NET平台提供的一个ORM（对象关系映射）框架，它允许开发者使用.NET对象操作数据库，而不需要直接编写SQL查询。EF5支持代码优先、数据库优先等多种开发模式，提供了强大的对象关系映射能力。

EF5适用于.NET Framework 4.0及以上版本。此版本的EF引入了性能改进和支持多种数据库的功能，同时利用.NET 4.0的特性，如延迟加载、任务并行库（TPL）等。

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2. Entity Framework 5 原理解析

Entity Framework 5的核心原理是通过映射数据库表与.NET对象之间的关系，简化了数据访问过程。其主要工作流程如下：

• 数据模型定义：开发者通过定义实体类来描述数据库结构。
• 数据库上下文管理：EF5提供了DbContext类，用于管理数据库连接和操作。DbContext是EF的核心类，用于与数据库进行交互。
• 查询与操作：EF5通过LINQ（Language Integrated Query）执行查询，并自动将结果映射到对象模型中。
• 自动迁移与同步：EF5支持数据库自动迁移功能，使数据库结构可以随着模型的变化自动更新。

EF5的优势：

优势	描述
简化数据访问	通过LINQ进行查询，减少了手写SQL的需求。
强类型支持	EF5确保了查询与操作的类型安全，减少了运行时错误。
自动化迁移	EF5自动管理数据库迁移，使得数据库结构与代码保持同步。
多种开发模式支持	支持代码优先、数据库优先等多种开发模式，提供灵活的开发选择。
延迟加载与即时加载	支持延迟加载与即时加载，提高数据加载的灵活性。

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3. EF 5 与其它ORM框架比较

为了更清晰地展示Entity Framework 5与其他数据库操作框架的比较，以下通过表格进行说明：

特性	Entity Framework 5	Dapper	NHibernate	ADO.NET
性能	中等	高	中等	高
易用性	高	高	中等	低
映射能力	丰富	基本映射	丰富	无
学习曲线	中等	低	高	低
事务支持	支持	支持	支持	支持
LINQ支持	支持	不支持	支持	不支持
配置灵活性	中等	高	高	高

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二、Entity Framework 5 的基本语法

在实际项目中，EF5通过DbContext类来管理数据库操作。以下是如何定义SchoolContext类和Student实体类的示例代码。

1. 定义数据库上下文和实体类

SchoolContext类继承自DbContext，它代表了与数据库的交互上下文。这个上下文通常包含数据库中的表（通过DbSet表示）。

SchoolContext.cs

代码语言：csharp复制

using System.Data.Entity;

public class SchoolContext : DbContext
{
    public SchoolContext() : base("name=SchoolContext") 
    {
    }

    public DbSet<Student> Students { get; set; }

    protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
    {
        // 配置和映射设置
        modelBuilder.Entity<Student>()
            .Property(s => s.Name)
            .IsRequired()
            .HasMaxLength(50);
        
        base.OnModelCreating(modelBuilder);
    }
}

Student.cs

代码语言：csharp复制

public class Student
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

在SchoolContext类中，DbSet<Student>表示Students表，Student类则表示该表中的每一行数据。OnModelCreating方法用于配置实体与数据库表之间的映射关系。

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2. 查询数据

EF5使用LINQ进行数据查询，查询结果自动映射到对象模型中。

代码语言：csharp复制

using (var context = new SchoolContext())
{
    var students = context.Students.ToList();
}

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3. 插入数据

通过添加对象到DbSet并调用SaveChanges方法来执行插入操作。

代码语言：csharp复制

using (var context = new SchoolContext())
{
    var student = new Student { Name = "John", Age = 22 };
    context.Students.Add(student);
    context.SaveChanges();
}

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4. 更新数据

通过修改对象属性并调用SaveChanges方法来执行更新操作。

代码语言：csharp复制

using (var context = new SchoolContext())
{
    var student = context.Students.Find(1);
    if (student != null)
    {
        student.Name = "John";
        student.Age = 23;
        context.SaveChanges();
    }
}

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5. 删除数据

通过从DbSet中移除对象并调用SaveChanges方法来执行删除操作。

代码语言：csharp复制

using (var context = new SchoolContext())
{
    var student = context.Students.Find(1);
    if (student != null)
    {
        context.Students.Remove(student);
        context.SaveChanges();
    }
}

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6. 调用存储过程

EF5支持调用存储过程，通过DbContext的Database.SqlQuery方法执行。

代码语言：csharp复制

using (var context = new SchoolContext())
{
    var student = context.Students.SqlQuery("GetStudentById @p0", 1).FirstOrDefault();
}

通过上述示例，我们可以看到SchoolContext类的使用方法，以及如何通过EF5简化数据库操作。无论是简单的CRUD操作还是复杂的查询，EF5都能提供灵活且高效的解决方案。

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三、Entity Framework 5 使用总结

Entity Framework 5 作为一个功能强大的ORM框架，在简化数据访问和提高开发效率方面有显著优势。它的自动化迁移、强类型支持、与LINQ的集成，使得EF5成为处理复杂数据操作的理想选择。

EF5的优势在于其简化的数据访问模式、强大的映射能力、以及对事务和复杂查询的支持。它特别适合于需要频繁变动数据库结构的项目，能够有效地保持代码与数据库的一致性。

然而，EF5也有其局限性。由于其自动化的特性，有时会带来性能上的开销，特别是在处理大规模数据时。此外，EF5的学习曲线相对较陡，对于刚入门的开发者，需要花费一定的时间掌握其用法和最佳实践。因此，在选择EF5时，需要根据具体项目需求权衡其优势和劣势。

优势总结：

优势	描述
强大的映射能力	支持复杂对象
关系映射	简化数据库操作
自动化迁移	自动管理数据库结构更新
LINQ集成	支持使用LINQ进行强类型查询，简化代码
事务支持	内置事务支持，确保数据操作的一致性
种子数据支持	支持数据库初始化时填充默认数据，简化开发流程

EF5的强大功能使其成为处理复杂数据操作的理想选择，但在性能需求较高的场景下，仍需结合其他优化手段或工具进行综合使用。

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