LINQ之路10：LINQ to SQL 和 Entity Framework（下）

在本篇中，我們將接著上一篇“LINQ to SQL 和 Entity Framework（上）”的內容，繼續使用LINQ to SQL和Entity Framework來實踐“解釋查詢”，學習這些技術的關鍵特性。我們在此關注的是LINQ to SQL和Entity Framework中的”LINQ”部分，並會比較這兩種技術的相同和不同之處。通過我們之前介紹的LINQ知識還有將來會討論的更多LINQ Operators，相信閱者能針對LINQ to SQL和Entity Framework寫出優雅高效的查詢。為了簡單清晰，文中有些地方對LINQ to SQL和Entity Framework進行了縮寫，分別為：L2S和EF。

LINQ to SQL和Entity Framework的順延強制

和本地查詢一樣，L2S和EF查詢也是順延強制的，這樣就允許我們漸進地建立LINQ查詢。但是，有一個方面，L2S和EF有自己特殊的順延強制語義，這就是當一個子查詢出現在Select運算式中時：

• 對於本地查詢，你獲得了兩個順延強制，因為從功能角度來看，你選擇了包含多個查詢的一個sequence。若以當你遍曆外層結果sequence時，並不會遍曆內部子查詢，所以子查詢此時也就不會執行。
• 而對於L2S/EF，子查詢和外層的主查詢在同一時間被執行，這樣就避免了過度的串連遠端資料庫導致效能問題。

比如，對於L2S/EF，下面的查詢在第一個foreach語句時執行，且只執行一次：

            var context = new LifePoemContext("database connection string");

var query = from c in context.Customers
select
from o in context.Orders
select new { c.Name, o.Price };

foreach (var customerOrders in query)
foreach (var namePrice in customerOrders)
                    Console.WriteLine(namePrice.Name + " spent " + namePrice.Price);

換句話說，我們在select運算式中明確指定的EntitySets/EntityCollections總是在一次執行中就能被擷取到：

            var context = new LifePoemContext("database connection string");
var query = from c in context.Customers
select new { c.Name, c.Orders };

foreach (var row in query)
foreach (var order in row.Orders)   // 沒有額外的串連查詢
                    Console.WriteLine(row.Name + " spent " + order.Price);

但如果我們沒有事先進行資料轉換，就對EntitySet/EntityCollection屬性進行遍曆的話，就會適用於順延強制。下面的樣本中，L2S和EF在每一次迴圈中都會執行另外的Orders查詢：

            context.ContextOptions.DeferredLoadingEnabled = true;   // 僅EF需要此句
 
foreach (Customer c in context.Customers)
foreach (Order o in c.Orders)   // 每次都會開始一個新的SQL查詢
                    Console.WriteLine(c.Name + " spent " + o.Price);

這種模式在我們需要有條件的執行內部查詢時具有優勢，比如我們可能需要依靠用戶端來做某個條件測試時：

            foreach (Customer c in context.Customers)
if(myWebService.HasBadCreditHistory(c.ID))
foreach (Order o in c.Orders)   // 開始一個新的SQL查詢
                        Console.WriteLine(c.Name + " spent " + o.Price);

上面我們看到了如何對關聯屬性進行顯示的資料轉換（select）來避免重複執行。稍後我們就會看到，L2S和EF還提供了其他的機制來實現這個功能。

 

DataLoadOptions

DataLoadOptions類是L2S的特性，它有兩個特殊的作用：

• AssociateWith讓你能夠事先對EntitySet關聯設定過濾條件
• LoadWith讓你能夠設定某些EntitySets為主動載入（eager loading），從而減少串連資料庫的次數

設定過濾條件

假如我們只關心那些Price大於1000的Orders，我們就可以通過DataLoadOptions來設定過濾條件：

            var context = new LifePoemContext("database connection string");

            DataLoadOptions options = new DataLoadOptions();
            options.AssociateWith<Customer>(c => c.Orders.Where(order => order.Price > 1000));
            context.LoadOptions = options;

foreach (Customer c in context.Customers)
if (myWebService.HasBadCreditHistory(c.ID))
                    ProcessCustomer(c); // 如果在該方法中引用c.Orders，只有那些Price > 1000的Orders被返回

這會指示我們的DataContext執行個體總是使用給定的條件對Customer的Orders進行過濾。需要注意的是，AssociateWith並不會改變順延強制的語義，它只是命令對特定的關係進行隱式的過濾。

主動載入(Eager Loading)

DataLoadOptions的第二個作用是請求讓某個EntitySets跟隨父EntitySets一起載入。比如，假設你想在載入所有Customers的同時一起載入他們的Orders，而不是對每一個Customer分別查詢一次Orders：

            var context = new LifePoemContext("database connection string");

            DataLoadOptions options = new DataLoadOptions();
            options.LoadWith<Customer>(c => c.Orders);
            context.LoadOptions = options;

foreach (Customer c in context.Customers)    // 一次查詢
                foreach (Order o in c.Orders)            // 因為上面的DataLoadOptions，所有的Orders都在上面的查詢中被同時Load了
                    Console.WriteLine(c.Name + " bought a " + o.Description);

這會指示DataContext，不論何時，只要一個Customer被擷取，它的Orders也會在同一時間被載入。我們可以組合LoadWith和AssociateWith方法，這樣既能獲得主動載入，還能對載入的EntitySets進行過濾，比如：

            DataLoadOptions options = new DataLoadOptions();
            options.LoadWith<Customer>(c => c.Orders);
            options.AssociateWith<Customer>(c => c.Orders.Where(order => order.Price > 1000));

Entity Framework中的主動載入（Eager Loading）

在Entity Framework中，如果我們希望某個關聯的EntitySets被主動載入，則可以使用Include方法。下面的代碼就是在一個SQL查詢中，擷取所有的Customers和他們的Orders：

            foreach (var c in context.Customers.Include("Orders"))
foreach (var order in c.Orders)
                    Console.WriteLine(order.Description);

Include可以被級聯使用，假如每個Order都有OrderDetails和SalesPersons導覽屬性的話，我們可以寫出如下的查詢讓這些資料也被一同載入：

            context.Customers.Include("Orders.OrderDetails")
                             .Include("Orders.SalesPersons")

 

更新

L2S和EF也會跟蹤你對Entities所做的修改並允許你把他們更新到資料庫。對於L2S，我們調用DataContext對象的SubmitChanges方法；而對於EF，我們調用ObjectContext對象的SaveChagnes方法。

L2S的Table<>類提供了InsertOnSubmit和DeleteOnSubmit方法讓我們從一個表中插入或刪除行；EF的ObjectSet<>類則提供了AddObject和DeleteObject方法來實現相同的功能，請看下面的程式碼範例：

            var context = new LifePoemContext("database connection string");

            Customer cust = new Customer { ID = 1000, Name = "Yoyoo" };
            context.Customers.InsertOnSubmit(cust);     // 插入Customer，在EF中使用AddObject
            context.SubmitChanges();                    // 在EF中使用SaveChanges

// 現在我們擷取上面插入的資料行，對其進行更新，然後刪除它
            Customer cust2 = context.Customers.Single(c => c.ID == 1000);
            cust2.Name = "Yoyoo2";
            context.SubmitChanges();                    // 更新Customer
 
            context.Customers.DeleteOnSubmit(cust2);    //在EF中使用DeleteObject
            context.SubmitChanges();                    // 刪除Customer

SubmitChanges/SaveChanges會收集自context建立（或上一次Save）以來對entities所做的所有修改，然後執行一個SQL語句來把他們寫回資料庫。

我們還可以調用Add方法來向一個EntitySet/EntitiyCollection添加資料行，在執行SubmitChanges或SaveChanges，L2S和EF會自動產生相應的外鍵：

            Order o1 = new Order { ID = 100, OrderDate = DateTime.Now, Price = 100 };
            Order o2 = new Order { ID = 101, OrderDate = DateTime.Now, Price = 500 };

            Customer cust = context.Customers.Single(c => c.ID == 1);
            cust.Orders.Add(o1);
            cust.Orders.Add(o2);

            context.SubmitChanges();

在這個例子中，L2S/EF會自動把外索引值1寫入新增的Order的CustomerID列，這是因為我們為Customer和Order定義了關聯屬性，如：

        // With L2S
        [Association(Name="Customer_Order", Storage="_Orders", ThisKey="ID", OtherKey="CustomerID")]
public EntitySet<Order> Orders { get {...} set {...} }

當你從一個EntitySet/EntityCollection中移除某行資料時，他的外鍵列會被自動化佈建為null。下面的代面會在我們最近新增的兩個orders和他們的Customer之間移除關聯，注意，只是去除關聯，Remove並不會刪除子entities：

            var context = new LifePoemContext("database connection string");

            Customer cust = context.Customers.Single(c => c.ID == 1);
            cust.Orders.Remove(cust.Orders.Single(order => order.ID == 100));
            cust.Orders.Remove(cust.Orders.Single(order => order.ID == 101));

            context.SubmitChanges();

因為上面的代碼會把每個Order的CustomerID列設為空白，所以資料庫中Order.CustomerID列必需是可空的，否則會拋出異常。

如果我們要完全刪除子entities，則需要調用DeleteOnSubmit：

            // with L2S
            context.Orders.DeleteOnSubmit(context.Orders.Single(order => order.ID == 100));
            context.Orders.DeleteOnSubmit(context.Orders.Single(order => order.ID == 101));
            context.SubmitChanges();

// with EF
            context.Orders.DeleteObject(context.Orders.Single(order => order.ID == 100));
            context.Orders.DeleteObject(context.Orders.Single(order => order.ID == 101));
            context.SaveChanges();

 

LINQ to SQL和Entity Framework的API對比

正如我們在這兩篇文章中看到的那樣，L2S和EF在LINQ查詢和資料更新方面非常相似，只是建立的對象或調用的方法有所不同罷了，下表總結了他們的API差異： 

目的	LINQ to SQL	Entity Framework
擷取保持所有CRUD操作的類	DataContext	ObjectContext
從資料庫中（延遲）擷取某種類型的所有entities	GetTable	CreateObjectSet
上面方法的傳回型別	Table<T>	ObjectSet<T>
提交對實體物件的更新	SubmitChanges	SaveChanges
新增一個entity	InsertOnSubmit	AddObject
刪除一個entity	DeleteOnSubmit	DeleteObject
代表關聯屬性（有多個相關entities的那一方）的類型	EntitySet<T>	EntityCollection<T>
代表關聯屬性（有多個相關entities的那一方）的類型（欄位類型）	EntityRef<T>	EntityReference<T>
裝載關聯屬性時的預設策略	自動消極式載入	明確調用
主動載入(eager loading)	DataLoadOptions	.Include()

 

通過這兩篇文章，我們有針對性的瞭解了L2S和EF在LINQ查詢支援上的特性。通過比較他們的異同，讓我們更好的他們的內在聯絡和區分他們在使用上的差別。在接下來的幾篇部落格中，我準備對LINQ查詢運算子（LINQ Operators）進行更加詳細的分類介紹。只有在瞭解了大多數查詢運算子後，才能更好的寫出功能強大而又簡潔優雅的 LINQ查詢。

 

系列部落格導航：

LINQ之路系列部落格導航

LINQ之路 1：LINQ介紹

LINQ之路 2：C# 3.0的語言功能（上）

LINQ之路 3：C# 3.0的語言功能（下）

LINQ之路 4：LINQ方法文法

LINQ之路 5：LINQ查詢運算式

LINQ之路 6：順延強制(Deferred Execution)

LINQ之路 7：子查詢、建立策略和資料轉換

LINQ之路 8：解釋查詢（Interpreted Queries）

LINQ之路 9：LINQ to SQL 和 Entity Framework（上）

LINQ之路10：LINQ to SQL 和 Entity Framework（下）

LINQ之路11：LINQ Operators之過濾(Filtering)

LINQ之路12：LINQ Operators之資料轉換(Projecting)

LINQ之路13：LINQ Operators之串連(Joining)

LINQ之路14：LINQ Operators之排序和分組(Ordering and Grouping)

LINQ之路15：LINQ Operators之元素運算子、集合方法、量詞方法

LINQ之路16：LINQ Operators之集合運算子、Zip操作符、轉換方法、產生器方法

LINQ之路17：LINQ to XML之X-DOM介紹

LINQ之路18：LINQ to XML之導航和查詢

LINQ之路19：LINQ to XML之X-DOM更新、和Value屬性互動

LINQ之路20：LINQ to XML之Documents、Declarations和Namespaces

LINQ之路21：LINQ to XML之產生X-DOM（Projecting）

LINQ之路系列部落格後記