Entity Framework 实体框架的形成之旅--Code First模式中使用 Fluent API 配置（6）

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在前面的随笔《Entity Framework 实体框架的形成之旅--Code First的框架设计（5）》里介绍了基于Code First模式的实体框架的经验，这种方式自动处理出来的模式是通过在实体类（POCO类）里面添加相应的特性说明来实现的，但是有时候我们可能需要考虑基于多种数据库的方式，那这种方式可能就不合适。本篇主要介绍使用 Fluent API 配置实现Code First模式的实体框架构造方式。
使用实体框架 Code First 时，默认行为是使用一组 EF 中内嵌的约定将 POCO 类映射到表。但是，有时您无法或不想遵守这些约定，需要将实体映射到约定指示外的其他对象。特别是这些内嵌的约定可能和数据库相关的，对不同的数据库可能有不同的表示方式，或者我们可能不同数据库的表名、字段名有所不同；还有就是我们希望尽可能保持POCO类的纯洁度，不希望弄得太过乌烟瘴气的，那么我们这时候引入Fluent API 配置就很及时和必要了。

1、Code First模式的代码回顾

上篇随笔里面我构造了几个代表性的表结构，具体关系如下所示。


这些表包含了几个经典的关系，一个是自引用关系的Role表，一个是User和Role表的多对多关系，一个是User和UserDetail之间的引用关系。
我们看到，默认使用EF工具自动生成的实体类代码如下所示。

[Table("Role")]
public partial class Role
{
    public Role()
    {
        Children = new HashSet<Role>();
        Users = new HashSet<User>();
    }

    [StringLength(50)]
    public string ID { get; set; }

    [StringLength(50)]
    public string Name { get; set; }

    [StringLength(50)]
    public string ParentID { get; set; }

    public virtual ICollection<Role> Children { get; set; }

    public virtual Role Parent { get; set; }

    public virtual ICollection<User> Users { get; set; }
}

而其生成的数据库操作上下文类的代码如下所示。

public partial class DbEntities : DbContext
{
    public DbEntities() : base("name=Model1")
    {
    }
    public virtual DbSet<Role> Roles { get; set; }
    public virtual DbSet<User> Users { get; set; }
    public virtual DbSet<UserDetail> UserDetails { get; set; }

    protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
    {
        modelBuilder.Entity<Role>()
            .HasMany(e => e.Children)
            .WithOptional(e => e.Parent)
            .HasForeignKey(e => e.ParentID);

        modelBuilder.Entity<Role>()
            .HasMany(e => e.Users)
            .WithMany(e => e.Roles)
            .Map(m => m.ToTable("UserRole"));

        modelBuilder.Entity<User>()
            .HasMany(e => e.UserDetails)
            .WithOptional(e => e.User)
            .HasForeignKey(e => e.User_ID);

        modelBuilder.Entity<UserDetail>()
            .Property(e => e.Height)
            .HasPrecision(18, 0);
    }
}

2、使用Fluent API 配置的Code First模式代码结构

不管是Code First模式中使用 Fluent API 配置，还是使用了前面的Attribute特性标记的说明，都是为了从代码层面上构建实体类和表之间的信息，或者多个表之间一些关系，不过如果我们把这些实体类Attribute特性标记去掉的话，那么我们就可以通过Fluent API 配置进行属性和关系的指定了。

其实前面的OnModelCreating函数里面，已经使用了这种方式来配置表之间的关系了，为了纯粹使用Fluent API 配置，我们还需要把实体类进行简化，最终我们可以获得真正的实体类信息如下所示。

public partial class User
{
    public User()
    {
        UserDetails = new HashSet<UserDetail>();
        Roles = new HashSet<Role>();
    }

    public string ID { get; set; }

    public string Account { get; set; }

    public string Password { get; set; }

    public virtual ICollection<UserDetail> UserDetails { get; set; }

    public virtual ICollection<Role> Roles { get; set; }
}

这个实体类和我们以往的表现几乎一样，没有多余的信息，唯一多的就是完全是实体对象化了，包括了一些额外的关联对象信息。
前面说了，Oracle的生成实体类字段全部为大写字母，不过我们实体类还是需要保持它的Pascal模式书写格式，那么就可以在Fluent API 配置进行指定它的字段名为大写（注意，Oracle一定要指定字段名为大写，因为它是大小写敏感的）。
最终我们定义了Oracle数据库USERS表对应映射关系如下所示。

/// <summary>
/// 用户表USERS的映射信息（Fluent API 配置）
/// </summary>
public class UserMap : EntityTypeConfiguration<User>  
{
    public UserMap()
    {
        HasMany(e => e.UserDetails).WithOptional(e => e.User).HasForeignKey(e => e.User_ID);

        Property(t => t.ID).HasColumnName("ID");
        Property(t => t.Account).HasColumnName("ACCOUNT");
        Property(t => t.Password).HasColumnName("PASSWORD");

        ToTable("WHC.USERS");
    }
}

我们为每一个字段进行了字段名称的映射，而且Oracle要大写，我们还通过 ToTable("WHC.USERS") 把它映射到了WHC.USERS表里面了。
如果对于有多对多中间表关系的Role来说，我们看看它的关系代码如下所示。

/// <summary>
/// 用户表 ROLE 的映射信息（Fluent API 配置）
/// </summary>
public class RoleMap : EntityTypeConfiguration<Role>  
{
    public RoleMap()
    {
        Property(t => t.ID).HasColumnName("ID");
        Property(t => t.Name).HasColumnName("NAME");
        Property(t => t.ParentID).HasColumnName("PARENTID");
        ToTable("WHC.ROLE");

        HasMany(e => e.Children).WithOptional(e => e.Parent).HasForeignKey(e => e.ParentID);
        HasMany(e => e.Users).WithMany(e => e.Roles).Map(m=>
            {
                m.MapLeftKey("ROLE_ID");
                m.MapRightKey("USER_ID");
                m.ToTable("USERROLE", "WHC");
            });
    }
}

这里注意的是MapLeftKey和MapRightKey一定的对应好了，否则会有错误的问题，一般情况下，开始可能很难理解那个是Left，那个是Right，不过经过测试，可以发现Left的肯定是指向当前的这个映射实体的键（如上面的为ROLE_ID这个是Left一样，因为当前的实体映射是Role对象）。

通过这些映射代码的建立，我们为每个表都建立了一一的对应关系，剩下来的就是把这映射关系加载到数据库上下文对象里面了，还记得刚才说到的OnModelCreating吗，就是那里，一般我们加载的方式如下所示。

//手工加载
modelBuilder.Configurations.Add(new UserMap());
modelBuilder.Configurations.Add(new RoleMap());
modelBuilder.Configurations.Add(new UserDetailMap());

这种做法代替了原来的臃肿代码方式。

modelBuilder.Entity<Role>()
    .HasMany(e => e.Children)
    .WithOptional(e => e.Parent)
    .HasForeignKey(e => e.ParentID);

modelBuilder.Entity<Role>()
    .HasMany(e => e.Users)
    .WithMany(e => e.Roles)
    .Map(m => m.ToTable("UserRole"));

modelBuilder.Entity<User>()
    .HasMany(e => e.UserDetails)
    .WithOptional(e => e.User)
    .HasForeignKey(e => e.User_ID);

modelBuilder.Entity<UserDetail>()
    .Property(e => e.Height)
    .HasPrecision(18, 0);

一般情况下，到这里我认为基本上把整个思路已经介绍完毕了，不过精益求精一贯是个好事，对于上面的代码我还是觉得不够好，因为我每次在加载 Fluent API 配置的时候，都需要指定具体的映射类，非常不好，如果能够把它们动态加载进去，岂不妙哉。

对类似下面的关系硬编码可不是一件好事。

modelBuilder.Configurations.Add(new UserMap());
modelBuilder.Configurations.Add(new RoleMap());
modelBuilder.Configurations.Add(new UserDetailMap());

我们可以通过反射方式，把它们进行动态的加载即可。这样OnModelCreating函数处理的时候，就是很灵活的了，而且OnModelCreating函数只是在程序启动的时候映射一次而已，即使重复构建数据库操作上下文对象DbEntities的时候，也是不会重复触发这个OnModelCreating函数的，因此我们利用反射不会有后顾之忧，性能只是第一次慢一点而已，后面都不会重复触发了。

最终我们看看一步步下来的代码如下所示（注释的代码是不再使用的代码）。

protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
{
    #region MyRegion
    //modelBuilder.Entity<Role>()
    //    .HasMany(e => e.Children)
    //    .WithOptional(e => e.Parent)
    //    .HasForeignKey(e => e.ParentID);

    //modelBuilder.Entity<Role>()
    //    .HasMany(e => e.Users)
    //    .WithMany(e => e.Roles)
    //    .Map(m => m.ToTable("UserRole"));

    //modelBuilder.Entity<User>()
    //    .HasMany(e => e.UserDetails)
    //    .WithOptional(e => e.User)
    //    .HasForeignKey(e => e.User_ID);

    //modelBuilder.Entity<UserDetail>()
    //    .Property(e => e.Height)
    //    .HasPrecision(18, 0);

    //手工加载
    //modelBuilder.Configurations.Add(new UserMap());
    //modelBuilder.Configurations.Add(new RoleMap());
    //modelBuilder.Configurations.Add(new UserDetailMap()); 
    #endregion

    //使用数据库后缀命名，确保加载指定的数据库映射内容
    //string mapSuffix = ".Oracle";//.SqlServer/.Oracle/.MySql/.SQLite
    string mapSuffix = ConvertProviderNameToSuffix(defaultConnectStr.ProviderName);

    var typesToRegister = Assembly.GetExecutingAssembly().GetTypes()
        .Where(type => type.Namespace.EndsWith(mapSuffix, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
        .Where(type => !String.IsNullOrEmpty(type.Namespace))
        .Where(type => type.BaseType != null && type.BaseType.IsGenericType
            && type.BaseType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(EntityTypeConfiguration<>));

    foreach (var type in typesToRegister)
    {
        dynamic configurationInstance = Activator.CreateInstance(type);
        modelBuilder.Configurations.Add(configurationInstance);
    }
    base.OnModelCreating(modelBuilder); 
}

这样我们运行程序运行正常，不在受约束于实体类的字段必须是大写的忧虑了。而且动态加载，对于我们使用其他数据库，依旧是个好事，因为其他数据库也只需要修改一下映射就可以了，真正远离了复杂的XML和实体类臃肿的Attribute书写内容，实现了非常弹性化的映射处理了。

最后我贴出一下测试的代码例子，和前面的随笔使用没有太大的差异。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    DbEntities db = new DbEntities();

    User user = new User();
    user.Account = "TestName" + DateTime.Now.ToShortTimeString();
    user.ID = Guid.NewGuid().ToString();
    user.Password = "Test";

    UserDetail detail = new UserDetail() { ID = Guid.NewGuid().ToString(), Name = "userName33", Sex = 1, Note = "测试内容33", Height = 175 };
    user.UserDetails.Add(detail);
    db.Users.Add(user);

    Role role = new Role();
    role.ID = Guid.NewGuid().ToString();
    role.Name = "TestRole";
    //role.Users.Add(user);

    user.Roles.Add(role);
    db.Users.Add(user);
    //db.Roles.Add(role);
    db.SaveChanges();

    Role roleInfo = db.Roles.FirstOrDefault();
    if (roleInfo != null)
    {
        Console.WriteLine(roleInfo.Name);
        if (roleInfo.Users.Count > 0)
        {
            Console.WriteLine(roleInfo.Users.ToList()[0].Account);
        }
        MessageBox.Show("OK");
    }
}

测试Oracle数据库，我们可以发现数据添加到数据库里面了。



而且上面例子也创建了总结表的对应关系，具体数据如下所示。


如果是SQLServer，我们还可以看到数据库里面添加了一个额外的表，如下所示。



如果表的相关信息变化了，记得把这个表里面的记录清理一下，否则会出现一些错误提示，如果去找代码，可能会发现浪费很多时间都没有很好定位到具体的问题的。
这个表信息，在其它数据库里面没有发现，如Oracle、Mysql、Sqlite里面都没有，SQLServer这个表的具体数据如下所示。



整个项目的结构优化为标准的框架结构后，结构层次如下所示。



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