Entity Framework - Entity Framework

Entity Framework (EF) является открытым исходным кодом^[3] объектно-реляционное отображение (ORM) фреймворк для ADO.NET. Первоначально он поставлялся как неотъемлемая часть .NET Framework. Начиная с Entity Framework версии 6, он поставляется отдельно от .NET Framework.^{[нужна цитата ]}

Обзор

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью от добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Апрель 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Entity Framework - это набор технологий в ADO.NET которые поддерживают разработку программных приложений, ориентированных на данные. Архитекторы и разработчики приложений, ориентированных на данные, обычно боролись с необходимостью достичь двух очень разных целей. Они должны моделировать сущности, отношения и логику бизнес-задач, которые они решают, а также должны работать с механизмами данных, используемыми для хранения и извлечения данных. Данные могут охватывать несколько систем хранения, каждая со своими собственными протоколами; даже приложения, которые работают с одной системой хранения, должны сбалансировать требования системы хранения с требованиями написания эффективного и поддерживаемого кода приложения. Эта проблема обычно называется "объектно-относительное несоответствие импеданса ".^{[нужна цитата ]}

Много объектно-реляционное отображение (ORM) инструменты (также известные как «объектно-реляционные менеджеры») были разработаны, чтобы позволить разработчикам работать с данными в форме объектов и свойств, зависящих от предметной области, таких как клиенты и адреса клиентов, не заботясь о базовой базе данных. таблицы и столбцы, в которых хранятся эти данные. С помощью ORM разработчики могут работать на более высоком уровне абстракции при работе с данными, а также могут создавать и поддерживать приложения, ориентированные на данные, с меньшим количеством кода, чем в традиционных приложениях. Entity Framework - это решение ORM, которое в настоящее время продвигается для использования в стеке разработки Microsoft.^[4]

История

Первая версия Entity Framework (EFv1) была включена в .NET Framework 3.5 Service Pack 1 и Visual Studio 2008 Пакет обновления 1, выпущенный 11 августа 2008 г. (12 лет назад) (2008-08-11). Эта версия вызвала широкую критику и даже привлекла вотум недоверия, подписанный как минимум тысячей разработчиков.^[5]

Вторая версия Entity Framework, названная Entity Framework 4.0 (EFv4), была выпущена как часть .NET 4.0 12 апреля 2010 года и решила многие критические замечания в адрес версии 1.^[6]

Третья версия Entity Framework, версия 4.1, была выпущена 12 апреля 2011 года с поддержкой Code First.

Обновление версии 4.1 под названием Entity Framework 4.1 Update 1 было выпущено 25 июля 2011 г. Оно включает исправления ошибок и новые поддерживаемые типы.

Версия 4.3.1 была выпущена 29 февраля 2012 года.^[7] Было несколько обновлений, например, поддержка миграции.

Версия 5.0.0 была выпущена 11 августа 2012 г.^[8] и ориентирована на .NET framework 4.5. Кроме того, эта версия доступна для .Net framework 4, но без каких-либо преимуществ во время выполнения по сравнению с версией 4.

Версия 6.0 была выпущена 17 октября 2013 г.^[9] и теперь это проект с открытым исходным кодом под лицензией Лицензия Apache v2. подобно ASP.NET MVC, его исходный код размещен по адресу GitHub используя Git.^[10] В этой версии есть ряд улучшений для сначала код поддержка.^[11]

Затем Microsoft решила модернизировать, разбить на компоненты и перенести кросс-платформу .NET в Linux, OSX и другие системы, что означает, что следующая версия Entity Framework будет полностью переработана.^[12] 27 июня 2016 года он был выпущен как Entity Framework Core 1.0 вместе с ASP.NET Core 1.0 и .NET Core 1.0.^[13] Первоначально он назывался Entity Framework 7, но был переименован, чтобы подчеркнуть, что это было полное переписывание, а не инкрементное обновление, и оно не заменяет EF6.^[14]

Entity Framework Core 1.0 под лицензией Лицензия Apache v2 и полностью открыта на GitHub. Хотя Entity Framework Core 1.0 имеет некоторые концептуальные сходства с предыдущими версиями Entity Framework, это полностью новая кодовая база, разработанная, чтобы быть более эффективной, мощной, гибкой и расширяемой, будет работать в Windows, Linux и OSX и будет поддерживать новый диапазон. реляционных хранилищ данных и хранилищ данных NOSQL.^[12]

Entity Framework Core 2.0 был выпущен 14 августа 2017 года вместе с Visual Studio 2017 15.3 и ASP.NET Core 2.0. ^[15]

Entity Framework Core 3.0 был выпущен 23 сентября 2019 года вместе с Visual Studio 2019 16.3 и ASP.NET Core 3.0, ^[16]

Entity Framework Core 3.1 (EF Core 3.1) был официально выпущен для использования в производственной среде 3 декабря 2019 г. (11 месяцев назад) (2019-12-03) и будет предпочтительной версией с долгосрочной поддержкой как минимум до 3 декабря 2022 года.^[17][18]

Архитектура

Стек ADO.NET Entity Framework.

Архитектура ADO.NET Entity Framework снизу вверх состоит из следующего:^{[нужна цитата ]}

• Поставщики конкретных источников данных, которые абстрагируют интерфейсы ADO.NET для подключения к базе данных при программировании по концептуальной схеме.
• Поставщик карт, специфичный для базы данных поставщик, который переводит дерево команд Entity SQL в запрос в собственном варианте SQL базы данных. Он включает Мост для магазина, который является компонентом, отвечающим за преобразование общего дерева команд в дерево команд для конкретного хранилища.
• Анализатор EDM и отображение представления, который принимает спецификацию SDL модели данных и то, как она отображается на базовую реляционную модель, и позволяет программировать на основе концептуальной модели. На основе реляционной схемы он создает представления данных, соответствующие концептуальной модели. Он агрегирует информацию из нескольких таблиц, чтобы объединить их в объект, и разбивает обновление объекта на несколько обновлений для любой таблицы (таблиц), внесенной в этот объект.
• Конвейер запросов и обновлений, обрабатывает запросы, фильтрует и обновляет запросы, чтобы преобразовать их в канонические деревья команд, которые затем преобразуются поставщиком карты в запросы для конкретного магазина.
• Услуги метаданных, которые обрабатывают все метаданные, связанные с сущностями, отношениями и сопоставлениями.
• Сделкидля интеграции с транзакционными возможностями базового магазина. Если базовое хранилище не поддерживает транзакции, его поддержка должна быть реализована на этом уровне.
• API концептуального уровня, среда выполнения, которая предоставляет модель программирования для кодирования в соответствии с концептуальной схемой. Он следует шаблону ADO.NET, в котором используются объекты Connection для обращения к поставщику карты, используются объекты Command для отправки запроса и возвращаются EntityResultSets или EntitySets, содержащие результат.
• Отключенные компоненты, которые локально кэшируют наборы данных и наборы сущностей для использования ADO.NET Entity Framework в периодически подключаемой среде.
• Встроенная база данных: ADO.NET Entity Framework включает легкую встроенную базу данных для кэширования на стороне клиента и запроса реляционных данных.
• Инструменты дизайнатакие как Mapping Designer, также включены в ADO.NET Entity Framework, что упрощает задачу сопоставления концептуальной схемы с реляционной схемой и указания, какие свойства типа сущности соответствуют какой таблице в базе данных.
• Уровень программирования, который представляет EDM как программные конструкции, которые могут использоваться языками программирования.
  • Услуги объекта, автоматически генерирует код для классов CLR, которые предоставляют те же свойства, что и сущность, что позволяет создавать экземпляры сущностей как объекты .NET.
  • Веб-сервисы, которые предоставляют сущности как веб-службы.
• Услуги высокого уровня, например, службы отчетов, которые работают с сущностями, а не с реляционными данными.

Модель данных сущности

В Модель данных сущности (EDM) определяет концептуальную модель (CSDL) данных, используя метод моделирования, который сам называется моделью данных сущности, расширенной версией модель сущность – связь.^[19]Модель данных в первую очередь описывает Сущности и Ассоциации они участвуют в. Схема EDM выражается в Язык определения схемы (SDL), который представляет собой приложение XML (расширенный язык разметки). Кроме того, также необходимо указать отображение (MSL) элементов концептуальной схемы (CSDL) в схему хранения (SSDL). Спецификация отображения также выражается в XML.^[20]

Visual Studio также предоставляет Entity Designer для визуального создания EDM и спецификации отображения. Результатом работы инструмента является XML-файл (* .edmx), определяющий схему и сопоставление. Файл Edmx содержит артефакты метаданных EF (содержимое CSDL / MSL / SSDL). Эти три файла (csdl, msl, ssdl) также можно создавать или редактировать вручную.^{[нужна цитата ]}

Картография

Мастер модели данных сущности^[21] в Visual Studio в большинстве случаев изначально создается взаимно-однозначное (1: 1) сопоставление между схемой базы данных и концептуальной схемой. В реляционной схеме элементы состоят из таблиц, при этом первичный и внешний ключи склеивают связанные таблицы вместе. Напротив, Типы сущностей определить концептуальную схему данных.^{[нужна цитата ]}

Типы сущностей представляют собой совокупность полей с несколькими типами - каждое поле сопоставляется с определенным столбцом в базе данных - и могут содержать информацию из нескольких физических таблиц. Типы сущностей могут быть связаны друг с другом независимо от отношений в физической схеме. Связанные сущности также доступны аналогичным образом - через поле, имя которого обозначает отношение, в котором они участвуют и к которому они обращаются, которое вместо извлечения значения из какого-либо столбца в базе данных просматривает взаимосвязь и возвращает сущность (или набор сущностей) с который связан.^{[нужна цитата ]}

Типы сущностей образуют класс объектов, которым соответствуют сущности, причем сущности являются экземплярами типов сущностей. Сущности представляют собой отдельные объекты, которые составляют часть проблемы, решаемой приложением, и индексируются с помощью ключа. Например, преобразовав физическую схему, описанную выше, у нас будет два типа сущностей:

• CustomerEntity, который содержит имя клиента из Клиенты таблица, а адрес покупателя из Контакты Таблица.
• OrderEntity, который инкапсулирует заказы определенного клиента, извлекая их из Заказы Таблица.

Логическая схема и ее сопоставление с физической схемой представлены как Модель данных сущности (EDM), заданный как файл XML. ADO.NET Entity Framework использует EDM для фактического сопоставления, позволяя приложению работать с сущностями, при этом внутренне абстрагируясь от использования таких конструкций ADO.NET, как DataSet и RecordSet. ADO.NET Entity Framework выполняет присоединяется необходима для получения справочной информации об объектах из нескольких таблиц или при отслеживании связи. Когда сущность обновляется, она отслеживает, из какой таблицы была получена информация, и выдает операторы обновления SQL для обновления таблиц, в которых были обновлены некоторые данные. ADO.NET Entity Framework использует eSQL, производную от SQL, для выполнения запросов, теоретико-множественных операций и обновлений сущностей и их отношений. Запросы в eSQL, если это необходимо, затем переводятся в собственный вариант SQL базовой базы данных.^{[нужна цитата ]}

Типы сущностей и наборы сущностей просто образуют логическую схему EDM и могут быть представлены как угодно. ADO.NET Entity Framework включает Сервис объектов который представляет эти объекты как Объекты с элементами и отношениями, представленными как свойства. Таким образом, объекты Entity являются лишь интерфейсом для экземпляров типов сущностей EDM, что позволяет объектно-ориентированным языкам получать доступ к ним и использовать их. Точно так же могут быть созданы другие интерфейсы, которые предоставляют сущности через веб-службы (например, Службы данных WCF ) или XML, который используется при сериализации сущностей для постоянного хранения или передачи по сети.^[22]

Сущности

Сущности ** являются экземплярами Тип объектаs; они представляют собой отдельные экземпляры объектов (например, покупатель, заказы), к которому относится информация. Идентичность сущности определяется типом сущности, экземпляром которого она является; в этом смысле тип сущности определяет класс, к которому принадлежит сущность, а также определяет, к какому свойства у сущности будет. Свойства описывают некоторые аспекты сущности, давая ей имя и тип. Свойства типа сущности в ADO.NET Entity Framework полностью типизированы и полностью совместимы с системой типов, используемой в системе СУБД, а также с системой общих типов .NET Framework. Недвижимость может быть SimpleType, или ComplexType, а также может быть многозначным. Все Тип объектапринадлежат некоторому пространству имен и имеют EntityKey свойство, которое однозначно идентифицирует каждый экземпляр типа сущности. Различные типы собственности различаются следующим образом:^{[нужна цитата ]}

• SimpleType, соответствует примитивным типам данных, таким как Целое число, Символы и Плавающая точка числа.^[23]
• ComplexType, представляет собой совокупность нескольких свойств типа SimpleType, или ComplexType. в отличие Тип объектаs, однако, ComplexTypes не может иметь EntityKey. В Entity Framework v1 ComplexTypes не может передаваться по наследству.^[24]

Все экземпляры сущностей размещаются в EntityContainers, которые являются контейнерами для каждого проекта для сущностей. Каждый проект имеет один или несколько именованных EntityContainers, которые могут ссылаться на сущности в нескольких пространствах имен и типах сущностей. Несколько экземпляров одного типа сущности могут храниться в коллекциях, называемых EntitySets. Один тип сущности может иметь несколько наборов сущностей.^{[нужна цитата ]}

Примитивные типы EDM (простые типы):^[23][25]

Отношения

Любые два типа сущностей могут быть связаны либо Ассоциация отношения или Сдерживание связь. Например, отгрузка выставлен счет для покупателя - это ассоциация, а заказ содержит детали заказа - это отношение содержания. Отношение включения также можно использовать для моделирования наследования между сущностями. Связь между двумя типами сущностей определяется Тип отношений, экземпляры которых, называемые Отношения, свяжите экземпляры сущностей. В будущих выпусках другие типы отношений, такие как Сочинение, или Идентификация, может быть введен.^{[нужна цитата ]}

Типы отношений характеризуются своей степенью (арностью) или количеством типов сущностей, которые они связывают, и их множественностью. Однако в первоначальном выпуске ADO.NET Entity Framework отношения ограничиваются двоичными (второй степени) двунаправленными отношениями. Кратность определяет, сколько экземпляров сущностей можно связать вместе. В зависимости от множественности отношения могут быть один-к-одному, один-ко-многим или многие-ко-многим. Именованы отношения между сущностями; имя называется ролью. Он определяет цель отношений.^{[нужна цитата ]}

Тип отношений также может иметь Операция или Действие связанный с ним, что позволяет выполнять некоторые действия над объектом в случае выполнения действия над связанным объектом. Можно указать отношения, чтобы Действие когда некоторые Операция выполняется на связанной сущности. Например, при удалении объекта, составляющего часть отношения ( OnDelete операция) действия, которые могут быть выполнены:^[26]

• Каскад, который предписывает удалить экземпляр отношения и все связанные экземпляры сущности.
• Никто.

Для ассоциативных отношений, которые могут иметь разную семантику на обоих концах, для обоих концов могут быть указаны разные действия.^{[нужна цитата ]}

Язык определения схемы

ADO.NET Entity Framework использует язык определения данных на основе XML, называемый Язык определения схемы (SDL) для определения схемы EDM. SDL определяет SimpleTypes аналогично CTS примитивные типы, в том числе Строка, Int32, Двойной, Десятичная дробь, Гид, и DateTime, среди прочего. An Перечисление, который определяет карту примитивных значений и имен, также считается простым типом. Перечисления поддерживаются только начиная с версии 5.0 и выше. ComplexTypes создаются на основе объединения других типов. Набор свойств этих типов определяет тип сущности. Это определение можно записать в грамматике EBNF как:^{[нужна цитата ]}

  Тип объекта ::= ENTITYTYPE entityTypeName [BASE entityTypeName]    [РЕФЕРАТ правда|ложный] KEY propertyName [, Имя свойства]*      {(propertyName PropertyType [PropertyFacet]*) +}  PropertyType ::= ((PrimitiveType [PrimitiveTypeFacets]*)    |  (complexTypeName) | RowType  PropertyFacet ::= ( [NULLABLE истина | ложный] |    [ПО УМОЛЧАНИЮ defaultVal] | [МНОЖЕСТВЕННОСТЬ [ 1|*] ] )  PropertyTypeFacet ::= МАКСИМАЛЬНАЯ ДЛИНА | ТОЧНОСТЬ | МАСШТАБ | UNICODE | ФИКСИРОВАННАЯ ДЛИНА | КОЛЛЕКЦИЯ    | DATETIMEKIND | СОХРАНИТЬ  PrimitiveType ::= БИНАРНЫЙ | STRING | BOOLEAN    | НЕ ЗАМУЖЕМ | ДВОЙНОЙ | ДЕСЯТИЧНАЯ ДРОБЬ | GUID    | БАЙТ | SBYTE | INT16 | INT32 | INT64    | ДАТА ВРЕМЯ | DATETIMEOFFSET | ВРЕМЯ )

Грани используются для описания метаданных свойства, например, является ли оно допускающим значение NULL или имеет значение по умолчанию, а также мощность свойства, то есть, является ли свойство однозначным или многозначным. Кратность «1» означает однозначное свойство; «*» означает, что это многозначная собственность. В качестве примера, объект может быть обозначен в SDL как:^[27]

 Имя ="Адрес">    <Свойство Имя ="Улица" Тип ="Строка" Обнуляемый ="ложный" />    <Свойство Имя ="Город" Тип ="Строка" Обнуляемый ="ложный" />    <Свойство Имя ="Страна" Тип ="Строка" Обнуляемый ="ложный" />    <Свойство Имя ="Почтовый индекс" Тип ="Int32" /></ComplexType> Имя ="Покупатель">    <Key>         Имя ="Эл. адрес" />    </Key>    <Свойство Имя ="Имя" Тип ="Строка" />    <Свойство Имя ="Эл. адрес" Тип ="Строка" Обнуляемый ="ложный" />    <Свойство Имя ="Адрес" Тип ="Адрес" /></EntityType>

Тип отношения определяется как указание конечных точек и их кратностей. Например, отношение "один ко многим" между Покупатель и Заказы можно определить как

<Ассоциация Имя ="CustomerAndOrders">    <Конец Тип ="Покупатель" Кратность ="1" />    <Конец Тип ="Заказы" Кратность ="*">         Действие ="Каскад" />    </End></Association>

Запрос данных

Сущность SQL

ADO.NET Entity Framework использует вариант Структурированный язык запросов, названный Сущность SQL, который предназначен для написания декларативных запросов и обновлений сущностей и отношений сущностей - на концептуальном уровне. Он отличается от SQL тем, что не имеет явных конструкций для присоединяется потому что EDM предназначен для абстрактного разделения данных по таблицам.^{[нужна цитата ]}

Запросы к концептуальной модели облегчают EntityClient классы, которые принимают запрос Entity SQL. Конвейер запросов анализирует запрос Entity SQL в дереве команд, разделяя запрос по нескольким таблицам, которые передаются поставщику EntityClient. Подобно поставщикам данных ADO.NET, поставщик EntityClient также инициализируется с помощью Подключение объект, который в дополнение к обычным параметрам хранилища данных и информации аутентификации требует схемы SDL и информации сопоставления. Поставщик EntityClient, в свою очередь, затем превращает дерево команд Entity SQL в запрос SQL в собственном варианте базы данных. Затем выполнение запроса возвращает Entity SQL ResultSet, который не ограничен табличной структурой, в отличие от ADO.NET ResultSet.^{[нужна цитата ]}

Entity SQL улучшает SQL, добавляя встроенную поддержку для:^{[нужна цитата ]}

• Типы, поскольку сущности ADO.NET полностью типизированы.
• EntitySets, которые рассматриваются как коллекции сущностей.
• Сочетаемость, который снимает ограничения на использование подзапросов.

Канонические функции Entity SQL

Канонические функции поддерживаются всеми поставщиками данных, совместимыми с Entity Framework. Их можно использовать в запросе Entity SQL. Кроме того, большинство методов расширения в LINQ to Entities транслируются в канонические функции. Они не зависят от какой-либо конкретной базы данных. Когда поставщик данных ADO.NET получает функцию, он преобразует ее в желаемый оператор SQL.^[28]

Но не все СУБД обладают эквивалентной функциональностью и набором стандартных встроенных функций. Также есть отличия в точности расчетов. Следовательно, не все канонические функции поддерживаются для всех баз данных, и не все канонические функции возвращают одинаковые результаты.^{[нужна цитата ]}

LINQ to Entities

Эта секция нуждается в расширении. Вы можете помочь добавляя к этому. (Март 2010 г.)

Поставщик LINQ to Entities позволяет LINQ будет использоваться для запроса различных СУБД источники данных. Доступно несколько поставщиков конкретных серверов баз данных с поддержкой Entity Framework.^{[нужна цитата ]}

Собственный SQL

В Entity Framework v4 новые методы ExecuteStoreQuery () и ExecuteStoreCommand () были добавлены в класс ObjectContext.^{[нужна цитата ]}

Визуализаторы

В Visual Studio есть функция, которая называется Visualizer. Запрос LINQ, написанный в Visual Studio, можно рассматривать как собственный SQL с помощью визуализатора во время сеанса отладки. Визуализатор для LINQ to Entities (объектный запрос), ориентированный на все СУБД, доступен в «VisualStudioGallery».^[29]

Профилировщик Entity Framework

Entity Framework Profiler - это инструмент объектно-реляционного сопоставления (ORM), который устраняет проблемы с производительностью в ASP.NET приложение с использованием Entity Framework. Он сканирует на предмет общих неэффективных запросов к базе данных, таких как проблема SELECT N + 1.^[30]

Смотрите также

• Список программ объектно-реляционного сопоставления
• LINQ to SQL
• .NET Persistence API (NPA)

использованная литература

Список используемой литературы

внешние ссылки

• Платформа ADO.NET Entity Framework (в Центре разработчиков данных)
• Исходный код Entity Framework версии 6, размещенный на GitHub

• EntityFramework на GitHub