Entity Framework Core
我想变成你，见你所见，爱你所爱。 --zhu
EF Core
ORM
定义：(Object Relational Mapping) 让开发者用对象操作的形式操作关系数据库。
ORM框架：EF Core ,Dapper, sqlSugar ,FreeSql等。
EF Core 与其他ORM比较
1、Entity Framework Core(EF Core)是微软官方的ORM框架。
优点：功能强大、官方支持、生产效率高、力求屏蔽底层数据库差异；
缺点：复杂、上手门槛高、不熟悉EFCore的话可能会进坑。
2、Dapper。
优点：简单，N分钟即可上手，行为可预期新强（原生sql语句）；
缺点：生成效率低，手写SQL语句，需要处理底层数据库差异，不同数据库sql语句不同。
3、EF Core是模型驱动（Model-Driven）的开发思想，Dapper是数据库驱动（DataBase-Driven）的开发思想。各有优劣
4、性能：Dapper!=高，EF Core!=差。
5、EF Core是官方推荐、推进的框架，尽量屏蔽底层数据库差异， .NET开发者必须熟悉，根据的项目情况再决定用哪个。
如何选择
1、建议：对于后台系统、信息系统等和数据库相关工作量大的系统，且团队比较稳定，用EF Core;对于互联网系统等数据库相关工作量不大的系统，或者团队不稳定，用Dapper。
2、在项目中可以混用，只要注意EF Core的缓存、Tracking等问题。
EF Core与EF比较
1、EF有DB First、Model First、Code First。EF Core不支持模型优先，推荐使用代码优先，遗留系统可以使用Scaffold-DbContext来生成代码实现类似DBFirst的效果，但是推荐用Code First。
2、EF会对实体上的标注做校验，EF Core追求轻量化，不校验。
3、熟悉EF的话，掌握EF Core容易，很多用法移植而来。
4、EF中一些类的命名空间以及方法名称在EF Core稍有不同。
5、EF不再做新特性增加。
选择合适数据库
1、EF Core是对于底层ADO.NET Core的封装，因此ADO.NET Core支持的数据库不一定被EF Core支持。
2、EF Core支持所有主流的数据库，包括MS SQL Server,Oracle,MySQL,PostgreSQL,SQLite等。可以自己实现Provider支持其他数据库。
3、对于SQLServer支持最完美，MySQL,PostgreSQL也不错（有能解决的小坑）。这三者是.NET圈用的最多的三个。EF Core能尽量屏蔽底层数据库差异。
约定配置
主要规则：
1、表名采用DbContext中对应的DbSet的属性名。
2、数据表列的名字采用实体类属性的名字，列的数据类型采用和实体类属性类型的最兼容的类型。
3、数据表列的可空性取决与对应实体类属性的可空性。
4、名字为Id的属性为主键，如果主键为short,int或者long类型，则默认采用自增字段，如果主键为Guid类型，则默认采用默认的Guid生成机制生成主键值。
两种配置方式
1、Data Annotation
把配置以特性（Annotation）的形式标注在实体类中。优点：简单；缺点：耦合
[Table("T_Books")]
public class Book
{
public long Id {get;set;}
[Required]
[MaxLength(50)]
public string Name {get;set;}
}
2、FluentAPI
把配置写到单独的配置类中。缺点：复杂；优点：解耦。复杂的东西学会了后遇到坑概率更小。
builder.ToTable("T_Books");
builder.Property(b=b.Title).HasMaxLength(50).IsRequired();
3、大部分功能重叠。可以混用，但不建议混用。
FluentAPI
1、视图与实体类映射：modelBuilder.Entity
2、排除属性映射：modelBuilder.Entity
3、配置列名：modelBuilder.Entity
4、配置列数据类型：builder.Property(e.e=>Title).HasColumnType("varchar(200)")
5、配置主键：默认把名字为Id或者“实体类型+Id”的属性作为主键，可以用HasKey()类配置其他属性作为主键。
modelBuilder.Entity
6、生成列的值
modelBuilder.Entity
7、为属性设置默认值
modelBuilder.Entity
8、索引
modelBuilder.Entity
复合索引
modelBuilder.Entity
唯一索引:IsUnique();聚集索引：IsClustered()
9、用EF Core太多高级特性的时候谨慎，尽量不要和业务逻辑混合在一起。比如Ignore,Shadow,Table Splitting等。
自增主键
1、EF Core支持多种主键生成策略：自动增长；Guid;Hi/Lo算法等。
2、自动增长。优点：简单；缺点：数据库迁移以及分布式系统中比较麻烦；并发性能差。long int等类型主键，默认是自增。因为是数据库生成的值，所以SaveChanges后会自动把主键的值更新到Id属性，SaveChanges后，Books.Id可以获取到值。
3、自增字段的代码中不能为Id赋值，必须保持默认值0，否则允许的时候就会报错。
Guid
1、Guid算法（或UUID算法）生成一个全局唯一的Id。适合分布式系统，在进行多数据库数据合并的时候很简单。优点：简单，高并发，全局唯一；缺点：磁盘空间占用大。
2、Guid值不连续。使用Guid类型做主键时，不能把主键设置为聚集索引。因为聚集索引是按照顺序保存主键的，因此用Guid做主键性能差，比如MySQL的InnoDB引擎中主键是强制使用聚集索引的。有的数据库支持部分连续的Guid，比如SQLServer中的NewSequentiaId(),但也不能解决问题。在SQLServer等中，不要把Guid主键设置为聚集索引；在MySQL中，插入频繁的表不要用Guid做主键。
3、既可以让EF Core给赋值，也可以手动赋值（推荐）。
其他方案
1、混合自增和Guid（非复合主键）。用自增列做物理的主键，而用Guid列做逻辑上的主键。把自增列设置为表的主键，而在业务上查询数据时候把Guid当主键用。在和其他表关联以及和外部系统通讯的时候（比如前端显示数据的标识的时候）都是使用Guid列。不仅保证了性能，而且利用了Guid的优点，而且减轻了主键自增性导致主键值可以被预测带来的安全问题。（http:www.baidu.com?Id=1）
2、Hi/Lo算法：EF Core支持Hi/Lo算法来优化自增列。主键值由两个部分组成：高位（）和低位（），高位由数据库生成，两个高位（1000，2000）之间间隔若干值，由程序在本地生成低位，低位的值在本地自增生成（1001，1002，1003）。不同进程或者集群中不同服务器获取Hi值不会重复，而本地进程计算的Lo则可以保证在本地高效率的生成主键值。但是HiLo算法不是EF Core标准，可能不支持部分数据库。
关于Migration
创建：Add-Migration Init
1、使用迁移脚本，可以对当前连接的数据库执行编号更高的迁移，这个操作叫做“向上迁移”（Up），也可以执行把数据库回退到旧的迁移，这个操作叫“向下迁移”（Down）。
2、除非有特殊需要，否则不要删除Migration文件夹下的代码。
3、进一步分析Migrations下的代码。分析Up、Down等方法。查看Migration编号。
4、查看数据库的_EFMigrationsHistory表：记录当前数据库曾经应用过的迁移脚本，按顺序排序。
Migrations其他命令
1、Update-Database XXX:把数据库回滚到XXX状态，迁移脚本不动。
2、Remove-migration:删除最后一次的迁移脚本。
3、Script-Migration:生成迁移T-SQL代码。（生成环境可能不允许C#代码直接执行，需要sql脚本执行）
4、Script-Migration D F：生成版本D到版本F的SQL脚本（版本D已经有部分脚本了，如果Script-Migration D F会报错D版本的部分已存在）
5、Script-Migration D：生成版本D到最新版本的SQL脚本。
反向工程
DB First, Model First, CodeFirst(EF Core推荐用CodeFirst)；DB First则要用到反向工程。旧系统不可避免的存在旧表，所以需要反向工程。
1、根据数据库表来反向生成实体类。
2、控制台输入代码：（注意要安装EF Core对应的Nuget包）
Scaffold-DbContext 'Server=.;Database=demo1;Trusted_Connection=True;MultipleActiveResultSets=true' Microsoft.EntityFrameworkCore.sqlserver
注意：
1、生成的实体类可能不能满足项目的要求，可能需要手工修改或者增加配置。
2、再次运行反向工程工具，对文件代码更改会丢失重新生成。
3、不建议把反向工具当成日常开发工具使用，不建议DBFirst。
EF Core操作数据库原理
把C#代码转换为SQL语句的框架，是基于ADO.NET Core的。
1、SQL Server Profiler查看SQLServer数据库当前执行的SQL语句。
做不到
存在合法的C#语言无法被翻译为SQL语句的情况。
比如lambda表达式里含有自定义方法。
代码查看EFCore 的SQL语句
1、简单日志：写测试代码时用。Logging起手
2、标准日志：需要正式记录SQL给审核人员或者排查故障，用标准日志。
自己写代码过滤不需要消息。optionsBuilder.LogTo(Console.WriteLine)
3、ToQueryString():开发阶段，从复杂的查询操作中立即看到SQL。
（1）上面两种方式无法直接得到一个操作的SQL语句，而且在操作很多的情况下，容易混乱。
（2）EF Core的Where方法返回的是IQueryable类型，DbSet也实现了IQueryable接口。IQueryable有扩展方法ToQueryString()获取SQL。
（3）不需要真的执行查询才能获得，但也只能获取查询操作的语句。
IQueryable
为什么有IEnumerable还要IQueryable
对于Where方法，普通集合和DbSet调用是不同的。普通集合的版本（IEnumerable）是在内存中过滤（客户端评估），而IQueryable版本则是把查询操作翻译成SQL语句（服务器端评估），服务器端一般性能更高，但客户端可以降低服务器负载。
IEnumerable<Book> books =ctx.Books;
books.Where(b=>b.Price>1.1)
IEnumerable<Book> books =ctx.Books;
books.Where(b=>b.Price>1.1)
关于IQueryable延迟执行
1、IQueryable只是代表一个“可以放到数据库服务器去执行的查询”，它没有立即执行，只是“可以执行”而已。
2、对于IQueryable接口调用非终结方法的时候不会执行查询，而调用终结方法的时候则会立即执行。
3、终结方法：遍历、ToArray()、ToList()、Min()、Max()、Count()等；
4、非终结方法：GroupBy()、OrderBy()、Include()、Skip()、Take()等。
5、简单判断：一个方法的返回值类型如果是IQueryable类型，那么这个方法一般就是非终结方法，否则就是终结方法。
为什么要延迟执行
原因：根据不同的条件动态拼接查询条件，实现了以前靠SQL拼接实现的动态查询逻辑。在实际执行前，分布构建IQueryable。
分页查询
pageIndex(页码)，pageSize(每页条数)
1、Skip((pageIndex-1)pageSize).Take(pageSize)最好显示指定排序规则。
2、需要知道满足条件的数据的总条数：用IQueryable复用。
3、页数：long pageCount=(long)Math.Celling(Count10/pageSize)
IQueryable底层读取数据方式
1、DataReader:分批从数据库服务器读取数据。内存占用小、DB连接占用时间长；
2、DataTable：把所有数据都一次性从数据库服务器加载到客户端内存中，内存占用大，节省DB连接。
IQueryable内部是调用的DataReader
验证：用insert into select多插入些数据，加上Delay/Sleep遍历IQueryable。在执行过程中，停止SQLServer服务器，会有报错，说明是长连接，分批获取数据。
优点：节省客户端内存。
缺点：如果处理慢，会长时间占用连接，导致连接池满。
需要一次性加载到内存时：
1、用IQueryable的ToArray()、ToArrayAsync()、ToList()、ToListAsync()等方法。
2、等ToArray()执行完毕后再断服务器（让using在最外层等）。
需要一次性加载到内存场景：
1、遍历IQueryable并且进行数据处理很耗时
2、如果方法需要返回查询结果，并且在方法里销毁DbContext的话，不能返回IQueryable，需一次性加载返回。
3、多个IQueryable嵌套遍历。很多数据库 ADO.NET Core Provider不支持多个DataReader同时执行，会报错。
连接字符串中MultippleActiveResultSets=true允许多个执行，但SQL Server才有。
异步方法
1、SaveChanges()、SaveChangesAsync()
2、异步方法大部分定义在Microsoft.EntityFrameworkCore这个命名空间下EntityFrameworkQueryableExtensions等类中的扩展方法。
3、AddAsync()、AddRangeAsync()、AllAsync()、AnyAsync、AverageAsync、ContainsAsync、CountAsync、FirstAsync、FirstOrDefaultAsync、ForEachAsync、LongCountAsync等。
有的方法没有异步方法：
IQueryable的这些异步扩展方法都是”立即执行“方法，而GroupBy、OrderBy、Join、Where等”非立即执行“方法则没有对应异步。为什么？”非立即执行“方法并没有实际执行SQL语句，并不是消耗IO的操作。（IO，输入输出）
使用原生SQL语句
1、尽管EF Core已经非常强大，但是仍然存在无法被写出标准EF Core调用方法的SQL语句，少数情况下仍然需要写原生SQL。
2、可能无法跨数据库。
3、三种情况：非查询语句、实体查询、任意SQL查询。
非查询语句：
使用dbCtx.Database.ExecuteSqlInterpolated(),ExecuteSqlInterpolatedAsync()方法来执行原生的非查询SQL语句。
ctx.Database.ExecuteSqlInterpolatedAsync(@$"insert into T_Books(Title,PubTime,Price,Author) select Title,PubTime,Price,{aname} from T_Books where Price > {price}")
SQL注入漏洞：
解决方法：参数化SQL
字符串内插如果赋值给string变量，就是字符串拼接（有漏洞）；字符串内插如果赋值给FormmattableString变量，编译器就会构造FormattableString对象。
ExecuteSqlInterpolatedAsync()参数是FormmattableString类型。因此ExecuteSqlInterpolatedAsync会进行参数化SQL处理。
除了ExecuteSqlInterpolatedAsync()，ExecuteSqlInterpolated()，还有ExecuteSqlRaw(),ExecuteSqlRawAsync()也可以执行原生SQL语句，但需要开发人员自己处理查询参数，不推荐使用。
实体查询语句：
1、如果要执行原生SQL是一个查询语句，并且查询结果也能对应一个实体，可以调用对应实体的DbSet的FromSqlInterpolated()方法来执行，同样使用字符串内插传递参数。
IQueryable<Book> books=ctx.Books.FromSqlInterpolated(@$"select * from T_Books
where DatePart(year,PubTime)>{year}
order by newid()");
2、FromSqlInterpolated()方法返回值是IQueryable类型，因此可以在执行之前，对IQueryable进行逻辑处理。如加上foreach(Book b in books.Skip(3).Take(6))
3、把只能用原生SQL语句写的逻辑用FromSqlInterpolated()执行，然后把分页、分组、二次过滤、排序、Include等其他逻辑使用EF Core标准操作实现。
局限性：
SQL查询必须返回实体类型对应数据库表的所有列；结果集中的列名必须与属性映射到列名称匹配；只能单表查询，不能使用join语句进行关联查询。但是可以在查询后面使用include()来进行关联数据的获取。
任意SQL查询:
1、FromSqlInterpolated()只能单表查询，但是在实现报表查询的时候，SQL语句复杂，要多表join，返回结果不是一个实体对应。
2、EF Core允许把视图或存储过程映射为实体，所以可以把复杂查询语句写成视图或存储过程，然后声明对应实体，并且DbContext中配置对应DbSet。
3、不推荐存储过程；项目复杂查询多使视图太多；非实体的DbSet膨胀。
总结以上三类：
一般Linq操作就行，尽量不写原生SQL
1、非查询SQL用ExecuteSqlInterpolated()
2、针对实体的SQL查询用FromSqlInterpolated()
3、复杂SQL查询用ADO.NET的方式或者Dapper等。
如何批量删除、新增、修改
EF Core7开始官方才提供批量，之前版本没有，都是生成大串sql语句，而不是简单的update student set age ='17' where age ='18'效率不行，之前版本建议使用Zack.EFCore.Batch。
从EF Core7开始，可以使用 ExecuteUpdate 和 ExecuteDelete 方法更高效地执行相同的操作：
context.Employees.ExecuteUpdate(s => s.SetProperty(e => e.Salary, e => e.Salary + 1000));
全局查询筛选器
EF Core会自动将这个查询筛选器应用于涉及这个实体类型的所有LINQ查询。
场景：软删除、多租户。
软删除：不是真的delete ，而是加字段IsDeleted，软删除就是把它改成true，默认为false。
用法：builder.HasQueryFilter(b=>b.IsDeleted==false)
想要某个方法不用：ctx.Books.IgnoreQueryFilters().Where(b=>b.Title.Contains("o")).ToArray()
并发控制
避免多个用户同时操作资源造成并发冲突问题，例如添加点击量。
最好的解决方案：非数据库解决方案。
数据库层面两种策略：悲观、乐观。
悲观并发控制：一般采用行锁、表锁等排他锁对资源进行锁定，确保同时只有一个使用者操作被锁定的资源。EF Core没有封装悲观并发控制的使用，需要开发人员编写并发控制。不同数据库的语法不一样。尽量不用悲观
MySQL方案：select * from T_Houses where Id=1 for update,如果有其他查询操作也用for update来查询Id=1这条数据的话，那些查询被挂起，等这条数据更新完成释放锁，代码才会继续执行。
乐观并发控制
Update T_House set Owner=新值 where Id=1 and Owner=旧值
当Update的时候，如果数据库中owner值被修改，那么where语句值为false，受影响行数为0，EF Core知道发生并发冲突，SaveChange()方法抛出DbupdateConcurrencyException异常，用try-catch捕获。
配置：
1、把被并发修改的属性使用IsConcurrencyToken()设置为并发令牌。
2、builder.Property(h=>h.Owner).IsConcurrencyToken();
3、catch(DbupdateConcurrencyException ex){}
乐观并发
1SQLServer数据库可以用一个byte[]类型的属性做并发令牌属性，然后使用IsRowVersion()这个属性设置为RowVersion类型，数据库列则会被设置为RowVersion类型。RowVersion类型的列，在每次插入或者更新行时，数据库会自动为这一行RowVersion类型的列生成新值。（RowVersion=timestamp）
class House
{
public long Id {get;set;}
public byte[] RowVer {get;set;}
}
bulider.Property(h=>h.RowVer).IsRowVersion();
在MySQL等数据库虽然有类似timestamp类型，但是由于timestamp类型精度不够，不适合高并发系统。但是可以将并发令牌值更新为Guid的值：修改其他属性的同时，使用h1.RowVer=Guid.NewGuid()手动更新并发令牌属性的值。
总结：
1、乐观并发控制能够避免悲观锁带来的性能、死锁等问题，因此推荐使用乐观并发控制而不是悲观锁。
2、如果有一个确定的字段要被进行并发控制，那么使用IsConcurrencyToken()把这个字段设置为并发令牌即可。
3、如果无法确定一个唯一的并发令牌列，那么就可以引入一个额外的属性设置为并发令牌，并且在每次更新数据的时候，手动更新这一列的值。如果用的是SQLServer数据库，那么也可以采用RowVersion列，这样不用开发者手动每次更新数据时，手动更新并发令牌的值。
表达式树
1、表达式树（Expression Tree）:树形数据结构表示代码，以表示逻辑运算，以便可以在运行时访问逻辑运算的结构。
2、Expression
3、从lambda表达式来生成表达式树：
Expression<Func<Book,bool>> e1=b=>b.Price>5
Expression和委托的关系和区别：
Expression对象存储了运算逻辑，它把运算逻辑保存成抽象语法树（AST），可以在运行时动态获取运算逻辑。而普通委托则没有。
代码查看AST：
Install-Package ExpressionTreeToString
Expression<Func<Book,bool>> e1=b=>b.Price>5;
Console.WriteLine(e.ToString("Object notation","C#"));
