C#综合揭秘——Entity Framework 并发处理详解
引言
在软件开发过程中，并发控制是确保及时纠正由并发操作导致的错误的一种机制。从 ADO.NET 到 LINQ to SQL 再到如今的 ADO.NET Entity Framework，.NET 都为并发控制提供好良好的支持方案。 并发处理方式一般分为乐观必并发与悲观必并发两种，本文将为大家介绍 Entity Framework 、 LINQ to SQL 中的并发处理方式。在本文最后，将提供一个了可参考的方案，结合事务 Transaction 处理复杂性对象的并发。
目录
一、并发处理的定义
在软件开发过程中，当多个用户同时修改一条数据记录时，系统需要预先制定对并发的处理模式。并发处理模式主要分为两种： 第一种模式称为悲观式并发，即当一个用户已经在修改某条记录时，系统将拒绝其他用户同时修改此记录。 第二种模式称为乐观式并发，即系统允许多个用户同时修改同一条记录，系统会预先定义由数据并发所引起的并发异常处理模式，去处理修改后可能发生的冲突。常用的乐观性并发处理方法有以下几种：
- 保留最后修改的值。
- 保留最初修改的值。
- 合并多次修改的值。
相对于LINQ TO SQL 中的并发处理方式，Entity Framework 中的并发处理方式实现了不少的简化，下面为大家一一介绍。
二、模型属性的并发处理选项
在System.Data.Metadata.Edm 命名空间中，存在ConcurencyMode 枚举，用于指定概念模型中的属性的并发选项。 ConcurencyMode 有两个成员:
| 成员名称 | 说明 |
| None | 在写入时从不验证此属性。 这是默认的并发模式。 |
| Fixed | 在写入时始终验证此属性。 |
当模型属性为默认值 None 时，系统不会对此模型属性进行检测，当同一个时间对此属性进行修改时，系统会以数据合并方式处理输入的属性值。 当模型属性为Fixed 时，系统会对此模型属性进行检测，当同一个时间对属性进行修改时，系统就会激发OptimisticConcurrencyException 异常。 开发人员可以为对象的每个属性定义不同的 ConcurencyMode 选项，选项可以在*.csdl 找看到：
1 <Schema>
2 ......
3 ......
4 <EntityType Name="Person">
5 <Key>
6 <PropertyRef Name="Id" />
7 </Key>
8 <Property Type="Int32" Name="Id" Nullable="false" annotation:StoreGeneratedPattern="Identity" />
9 <Property Type="String" Name="FirstName" MaxLength="50" FixedLength="false" Unicode="true"
10 ConcurrencyMode="Fixed" />
11 <Property Type="String" Name="SecondName" MaxLength="50" FixedLength="false" Unicode="true" />
12 <Property Type="Int32" Name="Age" />
13 <Property Type="String" Name="Address" MaxLength="50" FixedLength="false" Unicode="true" />
14 <Property Type="String" Name="Telephone" MaxLength="50" FixedLength="false" Unicode="true" />
15 <Property Type="String" Name="EMail" MaxLength="50" FixedLength="false" Unicode="true" />
16 </EntityType>
17 </Schema>
三、Entity Framework 悲观并发
在一般的开发过程中，最常用的是悲观并发处理。.NET 提供了Lock、Monitor、Interlocked 等多个锁定数据的方式，它可以保证同一个表里的对象不会同时被多个客户进行修改，避免了系统数据出现逻辑性的错误。 由于本篇文章主要介绍并发处理方式，关于锁的介绍，请参考http://www.cnblogs.com/leslies2/archive/2012/02/08/2320914.html#t8
1 private static object o=new object();
2
3 public int Update(Person person)
4 {
5 int n = -1;
6 try
7 {
8 lock (o)
9 {
10 using (BusinessEntities context = new BusinessEntities())
11 {
12 var obj = context.Person.Where(x => x.Id == person.Id).First();
13 if (obj != null)
14 context.ApplyCurrentValues("Person", person);
15 n = context.SaveChanges();
16 }
17 }
18 }
19 catch (Exception ex)
20 { ...... }
21 return n;
22 }
使用悲观并发虽然能有效避免数据发生逻辑性的错误，但使用 lock 等方式锁定 Update 方法的操作，在用户同时更新同一数据表的数据，操作就会被延时或禁止。在千万级 PV 的大型网络系统当中使用悲观并发，有可能降低了系统的效率，此时可以考虑使用乐观并发处理。
四、Entity Framework 乐观并发
为了解决悲观并发所带来的问题，ADO.NET Entity Framework 提供了更为高效的乐观并发处理方式。相对于LINT to SQL , ADO.NET Entity Framework 简化了乐观并发的处理方式，它可以灵活使用合并数据、保留初次输入数据、保留最新输入数据等方式处理并发冲突。
4.1 以合并方式处理并发数据
当模型属性的 ConcurencyMode 为默认值 None ，一旦同一个对象属性同时被修改，系统将以合并数据的方式处理并发冲突，这也是 Entity Framework 处理并发冲突的默认方式。合并处理方式如下：当同一时间针对同一个对象属性作出修改，系统将保存最新输入的属性值。当同一时间对同一对象的不同属性作出修改，系统将保存已被修改的属性值。下面用两个例子作出说明：
4.1.1 同时更新数据
在系统输入下面代码，获取数据库中的Person：Id 为24，FirstName为Leslie, SecondName为Lee。然后使用异步方法分两次调用Update方法，同时更新Person对象的相关属性，第一次更新把对象的 FirstName 属性改Rose，第二次更新把对象的 SecondName改为Wang，Age改为32。在使用SaveChanges保存更新时，第一个方法已经把ObjectContext1中的FirstName修改为Rose，但在第二个方法中的ObjectContext2中的FirstName依然是Leslie，此时由于三个属性的ConcurencyMode都为默认值None，系统会忽略当中的冲突，而接受所有的更新修改。
1 public class PersonDAL
2 {
3 public Person GetPerson(int id)
4 {
5 using (BusinessEntities context = new BusinessEntities())
6 {
7 IQueryable<Person> list=context.Person.Where(x => x.Id == id);
8 return list.First();
9 }
10 }
11
12 public void Update(Person person)
13 {
14 using (BusinessEntities context = new BusinessEntities())
15 {
16 //显示输入新数据的信息
17 Display("Current", person);
18 var obj = context.Person.Where(x => x.Id == person.Id).First();
19 if (obj != null)
20 context.ApplyCurrentValues("Person", person);
21
22 //虚拟操作，保证数据能同时加入到上下文当中
23 Thread.Sleep(100);
24 context.SaveChanges();
25 }
26 }
27
28 delegate void MyDelegate(Person person);
29
30 public static void Main(string[] args)
31 {
32 //在更新数据前显示对象信息
33 PersonDAL personDAL = new PersonDAL();
34 var beforeObj = personDAL.GetPerson(24);
35 personDAL.Display("Before", beforeObj);
36
37 //更新Person的SecondName，Age两个属性
38 Person person1 = new Person();
39 person1.Id = 24;
40 person1.FirstName = "Leslie";
41 person1.SecondName = "Wang";
42 person1.Age = 32;
43 person1.Address = "Tianhe";
44 person1.Telephone = "13660123456";
45 person1.EMail = "Leslie@163.com";
46
47 //更新Person的FirstName属性
48 Person person2 = new Person();
49 person2.Id = 24;
50 person2.FirstName = "Rose";
51 person2.SecondName = "Lee";
52 person2.Age = 34;
53 person2.Address = "Tianhe";
54 person2.Telephone = "13660123456";
55 person2.EMail = "Leslie@163.com";
56
57 //使用异步方式同时更新数据
58 MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(personDAL.Update);
59 myDelegate.BeginInvoke(person1, null, null);
60 myDelegate.BeginInvoke(person2, null, null);
61
62 Thread.Sleep(300);
63 //在更新数据后显示对象信息
64 var afterObj = personDAL.GetPerson(24);
65 personDAL.Display("After", afterObj);
66 Console.ReadKey();
67 }
68
69 public void Display(string message,Person person)
70 {
71 String data = string.Format("{0}\n Person Message:\n Id:{1} FirstName:{2} "+
72 "SecondName:{3} Age:{4}\n Address:{5} Telephone:{6} EMail:{7}\n",
73 message, person.Id, person.FirstName, person.SecondName, person.Age,
74 person.Address, person.Telephone, person.EMail);
75 Console.WriteLine(data);
76 }
77 }
根据操作结果可以看到，在Entity Framework的默认环境情况下，系统会使用合并方式处理并发，把输入数据的所有修改值都保存到当前上下文当中，并同时修改数据库当中的值。
4.1.2 删除与更新操作同时运行
Entity Framework 能以完善的机制灵活处理同时更新同一对象的操作，但一旦删除操作与更新操作同时运行时，就可能存在逻辑性的异常。例如：两个客户端同时加载了同一个对象，第一个客户端更新了数据后，把数据再次提交。但在提交前，第二个客户端已经把数据库中的已有数据删除。此时，上下文中的对象处于不同的状态底下，将会引发 OptimisticConcurrencyException 异常。 遇到此异常时，可以用 try（OptimisticConcurrencyException）{...} catch {...} 方式捕获异常，然后使用 ObjectStateManager.ChangeObjectState 方法更改对象的 EntityState 属性。把EntityState 更改为 Added ，被删除的数据便会被再次加载。若把 EntityState 更改为 Detached 时，数据便会被顺利删除。下面把对象的 EntityState 属性更改为 Added 作为例子。
1 public class PersonDAL
2 {
3 delegate int MyDelegate(Person person);
4
5 public static void Main(string[] args)
6 {
7 //在更新数据前显示对象信息
8 PersonDAL personDAL = new PersonDAL();
9 var beforeObj = personDAL.GetPerson(51);
10 personDAL.DisplayProperty("Begin", beforeObj);
11
12 //更新Person的属性
13 Person person1 = new Person();
14 person1.Id = 51;
15 person1.FirstName = "Leslie";
16 person1.SecondName = "Wang";
17 person1.Age = 32;
18 person1.Address = "Tianhe";
19 person1.Telephone = "13660123456";
20 person1.EMail = "Leslie@163.com";
21
22 //使用异步方式更新数据
23 MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(personDAL.Update);
24 IAsyncResult reslut=myDelegate.BeginInvoke(person1, null, null);
25
26 //同步删除原有数据
27 personDAL.Delete(51);
28 //显示删除后重新被加载的数据
29 var afterObj = personDAL.GetPerson(myDelegate.EndInvoke(reslut));
30 personDAL.DisplayProperty("End", afterObj);
31 }
32
33 public Person GetPerson(int id)
34 {
35 using (BusinessEntities context = new BusinessEntities())
36 {
37 IQueryable<Person> list=context.Person.Where(x => x.Id == id);
38 return list.First();
39 }
40 }
41
42 //更新对象
43 public int Update(Person person)
44 {
45 int returnValue=-1;
46 using (BusinessEntities context = new BusinessEntities())
47 {
48 var obj = context.Person.Where(x => x.Id == person.Id).First();
49 //显示对象所处状态
50 DisplayState("Before Update", obj);
51 try
52 {
53 if (obj != null)
54 context.ApplyCurrentValues("Person", person);
55 //虚拟操作，保证数据已经在数据库中被异步删除
56 Thread.Sleep(100);
57 context.SaveChanges();
58 returnValue = obj.Id;
59 }
60 catch (System.Data.OptimisticConcurrencyException ex)
61 {
62 //把对象的状态更改为 Added
63 context.ObjectStateManager.ChangeObjectState(obj, System.Data.EntityState.Added);
64 context.SaveChanges();
65 returnValue=obj.Id;
66 }
67 }
68 return returnValue;
69 }
70
71 //删除对象
72 public void Delete(int id)
73 {
74 using (BusinessEntities context = new BusinessEntities())
75 {
76 var person1 = context.Person.Where(x => x.Id == id).First();
77 if (person1 != null)
78 context.Person.DeleteObject(person1);
79 context.SaveChanges();
80 //显示对象现在所处的状态
81 DisplayState("After Delete:", person1);
82 }
83