C Sharp EF 代码优先（Code First）

C# EF 代码优先（Code First）

Entity Framework (EF) 代码优先（Code First）是微软推出的一种面向对象的数据库开发方法，允许开发者通过定义C#类来创建数据库结构，而无需手动编写SQL脚本或使用数据库设计工具。它属于ORM（对象关系映射）技术的一部分，适用于需要快速开发、灵活调整数据模型的场景。

核心概念

代码优先方法的核心思想是：

• 开发者首先编写领域模型（POCO类）
• EF根据这些类自动生成数据库架构
• 支持数据库迁移（Migrations）来同步模型变更

与传统方法的对比

ADO.NET / 数据库优先	EF 代码优先
先编写C#类
自动生成SQL
修改类后运行迁移命令

基础实现步骤

以下是实现EF代码优先的基本流程：

1. 安装NuGet包

Install-Package EntityFramework

2. 创建领域模型

public class Blog 
{
    public int BlogId { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    // 导航属性
    public virtual ICollection<Post> Posts { get; set; }
}

public class Post 
{
    public int PostId { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string Content { get; set; }
    // 外键
    public int BlogId { get; set; }
    // 导航属性
    public virtual Blog Blog { get; set; }
}

3. 创建DbContext

public class BlogContext : DbContext 
{
    public DbSet<Blog> Blogs { get; set; }
    public DbSet<Post> Posts { get; set; }
}

4. 配置连接字符串

在App.config或Web.config中添加：

<connectionStrings>
    <add name="BlogContext" 
         connectionString="Data Source=(localdb)\MSSQLLocalDB;Initial Catalog=BlogDB;Integrated Security=True" 
         providerName="System.Data.SqlClient"/>
</connectionStrings>

数据库迁移

代码优先的强大功能之一是支持数据库架构的版本控制：

启用迁移

Enable-Migrations

创建迁移

Add-Migration InitialCreate

更新数据库

Update-Database

高级配置

数据注解

可以通过特性配置模型：

[Table("BlogArticles")]
public class Blog 
{
    [Key]
    public int PrimaryKey { get; set; }
    
    [Required]
    [MaxLength(100)]
    public string Name { get; set; }
}

Fluent API

在DbContext中重写OnModelCreating方法：

protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .Property(b => b.Name)
        .IsRequired()
        .HasMaxLength(100);
}

实际应用案例

场景：开发一个简单的博客系统

模型定义

public class Author
{
    public int AuthorId { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public ICollection<Blog> Blogs { get; set; }
}

// 扩展之前的Blog类
public class Blog 
{
    //...其他属性
    public int AuthorId { get; set; }
    public Author Author { get; set; }
}

数据库查询示例

using (var context = new BlogContext())
{
    // 添加数据
    var author = new Author { Name = "张三" };
    context.Authors.Add(author);
    
    var blog = new Blog { 
        Name = "EF教程", 
        Author = author 
    };
    context.Blogs.Add(blog);
    
    context.SaveChanges();
    
    // 查询数据
    var blogsWithAuthors = context.Blogs
        .Include(b => b.Author)
        .ToList();
}

性能优化

• 延迟加载：使用virtual关键字标记导航属性
• 预先加载：使用Include方法
• 批量操作：使用AddRange/RemoveRange

批量插入示例

var blogs = new List<Blog>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) 
{
    blogs.Add(new Blog { Name = $"Blog {i}" });
}
context.Blogs.AddRange(blogs);
context.SaveChanges();

架构图

classDiagram class Blog { +int BlogId +string Name +ICollection<Post> Posts } class Post { +int PostId +string Title +string Content +int BlogId +Blog Blog } Blog "1" --> "*" Post

数学表示

关系模型可以表示为： $R(Blog)=(BlogId,Name,...)$ $R(Post)=(PostId,Title,Content,BlogId,...)$ 外键约束： $BlogId\in Post\to BlogId\in Blog$

常见问题

Q: 如何处理现有数据库？ A: 使用逆向工程工具"EF Power Tools"或Scaffold-DbContext命令

Q: 如何执行原始SQL？ A: 使用DbContext.Database.SqlQuery方法

Q: 并发冲突如何解决？ A: 使用[ConcurrencyCheck]特性或配置RowVersion

最佳实践

• 保持POCO类简单
• 将配置分离到单独的类
• 使用仓储模式抽象DbContext
• 为频繁查询添加适当的索引

总结

EF代码优先提供了一种高效的数据库开发方式，特别适合：

• 快速原型开发
• 领域驱动设计(DDD)项目
• 需要频繁修改数据模型的场景

通过合理使用迁移、配置和优化技术，可以构建出既灵活又高性能的数据访问层。