Entity Framework框架

深入明白C#中的Entity Framework框架：从理论到实践

在C#开辟中，与数据库交互是险些所有应用程序的核心需求之一。Entity Framework (EF) 作为微软官方推出的ORM框架，极大地简化了数据库操作。本文将带您深入明白EF框架的核心概念，并通过详细代码示例演示增删改查(CRUD)操作的完整实现。
一、Entity Framework框架概述

Entity Framework是微软开辟的开源对象关系映射(ORM)框架，它充当了应用程序对象与数据库之间的桥梁。通过EF，开辟者可以利用面向对象的编程方式操作数据库，而无需直接编写SQL语句。EF支持两种重要开辟模式：
Code First：先编写实体类，然后通过迁移生成数据库表结构
Database First：基于现有数据库生成实体类
本文将重点演示Code First模式，这是现代开辟中更常用的方式。
二、核心概念详解

1. DbContext

DbContext是EF框架的核心类，代表数据库会话。它管理所有实体对象的生命周期，并提供与数据库交互的入口点。每个DbContext实例对应一个数据库毗连。
2. DbSet

DbSet代表数据库中的表，用于执行CRUD操作。每个DbSet属性对应数据库中的一个表。
3. 迁移(Migrations)

迁移是EF框架的数据库版本控制机制。通过迁移，开辟者可以利用C#代码来更新数据库结构，保持模型与数据库同步。
4. 实体类

实体类是与数据库表对应的POCO（Plain Old CLR Object）类。通过数据注解或Fluent API可以设置实体类与数据库表的映射关系。
三、环境准备与代码实现

1. 创建项目并安装NuGet包

起首创建一个新的C#控制台应用程序，然后通过NuGet包管理器安装以下包：

1. dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer
2. dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.Design

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2. 定义实体类

创建Student.cs文件，定义门生实体类：

1. using System.ComponentModel.DataAnnotations;
3. public class Student
4. {
5.     [Key]
6.     public int StudentId { get; set; }
7.    
8.     [Required]
9.     [MaxLength(50)]
10.     public string Name { get; set; }
11.    
12.     public DateTime EnrollmentDate { get; set; }
13.     public bool IsActive { get; set; }
14. }

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3. 创建DbContext

创建SchoolContext.cs文件，继承DbContext：

1. using Microsoft.EntityFrameworkCore;
3. public class SchoolContext : DbContext
4. {
5.     public SchoolContext(DbContextOptions<SchoolContext> options)
6.         : base(options) { }
8.     public DbSet<Student> Students { get; set; }
9. }

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4. 设置毗连字符串

在appsettings.json中添加数据库毗连字符串：

1. {
2.   "ConnectionStrings": {
3.     "DefaultConnection": "Server=(localdb)\\mssqllocaldb;Database=SchoolDB;Trusted_Connection=True;"
4.   }
5. }

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5. 注册服务

在Program.cs中注册DbContext服务：

1. using Microsoft.EntityFrameworkCore;
3. var builder = new ConfigurationBuilder()
4.     .SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory())
5.     .AddJsonFile("appsettings.json");
7. var configuration = builder.Build();
9. builder.Services.AddDbContext<SchoolContext>(options =>
10.     options.UseSqlServer(configuration.GetConnectionString("DefaultConnection")));
12. var app = builder.Build();

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6. 创建并应用迁移

打开下令行工具，执行以下下令：

1. dotnet ef migrations add InitialCreate
2. dotnet ef database update

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这将生成初始迁移并更新数据库，创建Students表。
四、CRUD操作实现

创建StudentRepository.cs文件，实现CRUD操作：

1. using Microsoft.EntityFrameworkCore;
2. using System.Collections.Generic;
3. using System.Threading.Tasks;
5. public class StudentRepository
6. {
7.     private readonly SchoolContext _context;
9.     public StudentRepository(SchoolContext context)//通过构造方法取出SchoolContext 实例
10.     {
11.         _context = context;
12.     }
14.     // 创建学生
15.     public async Task CreateAsync(Student student)
16.     {
17.         _context.Students.Add(student);
18.         await _context.SaveChangesAsync();
19.     }
21.     // 获取所有学生
22.     public async Task<List<Student>> GetAllAsync()
23.     {
24.         return await _context.Students.ToListAsync();
25.     }
27.     // 根据ID获取学生
28.     public async Task<Student> GetByIdAsync(int id)
29.     {
30.         return await _context.Students.FindAsync(id);
31.     }
33.     // 更新学生
34.     public async Task UpdateAsync(Student student)
35.     {
36.         _context.Entry(student).State = EntityState.Modified;
37.         await _context.SaveChangesAsync();
38.     }
40.     // 删除学生
41.     public async Task DeleteAsync(int id)
42.     {
43.         var student = await _context.Students.FindAsync(id);
44.         if (student != null)
45.         {
46.             _context.Students.Remove(student);
47.             await _context.SaveChangesAsync();
48.         }
49.     }
50. }

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五、利用示例

在Main方法中演示CRUD操作：

1. var studentRepository = new StudentRepository(app.Services.GetRequiredService<SchoolContext>());
3. // 创建学生
4. var newStudent = new Student
5. {
6.     Name = "张三",
7.     EnrollmentDate = DateTime.Now,
8.     IsActive = true
9. };
10. await studentRepository.CreateAsync(newStudent);
12. // 查询所有学生
13. var students = await studentRepository.GetAllAsync();
14. foreach (var student in students)
15. {
16.     Console.WriteLine($"ID: {student.StudentId}, 姓名: {student.Name}");
17. }
19. // 更新学生
20. var studentToUpdate = await studentRepository.GetByIdAsync(1);
21. if (studentToUpdate != null)
22. {
23.     studentToUpdate.Name = "李四";
24.     await studentRepository.UpdateAsync(studentToUpdate);
25. }
27. // 删除学生
28. await studentRepository.DeleteAsync(1);

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六、注意事项

非常处置惩罚：现实开辟中应添加try-catch块处置惩罚数据库操作非常
依赖注入：保举利用依赖注入管理DbContext生命周期
数据库选择：可根据必要更换为MySQL、PostgreSQL等其他数据库提供程序
性能优化：对于复杂查询，建议利用AsNoTracking()提升性能
事件处置惩罚：必要事件时可以利用DbContext.Database.BeginTransaction()
七、结语

Entity Framework框架通过其强大的ORM功能，极大地简化了C#应用程序中的数据库操作。通过Code First模式，开辟者可以更加专注于业务逻辑的实现，而无需关心底层数据库结构的细节。本文演示了EF框架的根本利用方法，现实项目中可以根据需求添加更多功能如分页查询、复杂查询、缓存机制等。

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