.net如何優雅的使用EFCore

EFCore是微軟官方的一款ORM框架，主要是用於實體和資料庫物件之間的操作。功能非常強大，在老版本的時候叫做EF，後來.net core問世，EFCore也隨之問世。
本文我們將用一個控制檯專案Host一個web服務，並且使用本地Mysql作為資料庫，使用EFCore的Code First模式進行資料操作。

DBSet清除計劃
IEntityTypeConfiguration(表設定)
Repository(倉儲)
Autofac
資料庫設定
專案架構和原始碼

DBSet清除計劃

以前使用EF/EFCore的開發者應該都記得，需要在DBContext裡寫好多DBSet，一個表對應一個DBSet，然後在其他地方操作這些DBSet對相關的表進行增刪改查。作為一個開發，這些重複操作都是我們希望避免的，我們可以利用反射機制將這些型別通過框架自帶的方法迴圈註冊進去。
1.EF實體繼承統一的介面，方便我們反射獲取所有EF實體，介面可以設定一個泛型，來泛化我們的主鍵型別，因為可能存在不同的表的主鍵型別也不一樣。
統一的EF實體介面

public interface IEFEntity<TKey>
{
    public TKey Id { get; set; }
}

統一的介面實現類

public abstract class AggregateRoot<TKey> : IEFEntity<TKey>
{
    public TKey Id { get; set; }
}

使用者實體類

public class User : AggregateRoot<string>
{
    public string UserName { get; set; }
    public DateTime Birthday { get; set; }
    public virtual ICollection<Book> Books { get; set; }
}

2.利用反射獲取某個程式集下所有的實體類

public class EFEntityInfo
{
    public (Assembly Assembly, IEnumerable<Type> Types) EFEntitiesInfo => (GetType().Assembly, GetEntityTypes(GetType().Assembly));
    private IEnumerable<Type> GetEntityTypes(Assembly assembly)
    {
        //獲取當前程式集下所有的實現了IEFEntity的實體類
        var efEntities = assembly.GetTypes().Where(m => m.FullName != null
                                                        && Array.Exists(m.GetInterfaces(), t => t.IsGenericType && t.GetGenericTypeDefinition() == typeof(IEFEntity<>))
                                                        && !m.IsAbstract && !m.IsInterface).ToArray();

        return efEntities;
    }
}

3.DBContext實現類中OnModelCreating方法中註冊這些型別

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    //迴圈實體型別，並且通過Entity方法註冊型別
    foreach (var entityType in Types)
    {
        modelBuilder.Entity(entityType);
    }

    base.OnModelCreating(modelBuilder);
}

至此為止所有的實體類都被註冊到DBContext中作為DBSets,再也不需要一個個寫DBSet了，可以用過DbContext.Set<User>()獲取使用者的DBSet。

IEntityTypeConfiguration(表設定)

用資料庫建立過表的同學都知道，在設計表的時候，可以給表新增很多設定和約束，在Code First模式中，很多同學都是在物件中通過註解的方式設定欄位。如下就設定了使用者名稱是不能為NULL和最大長度為500

[Required]
[MaxLength(500)]
public string UserName { get; set; }

也有的同學在DbContext中的OnModelCreating方法設定

modelBuilder.Entity<User>().Property(x => x.UserName).IsRequired();

這兩種方法，前者入侵行太強，直接程式碼耦合到實體類中了，後者不夠清楚，把一大堆表的設定寫在一個方法裡，當然了很多人說可以拆分不同的方法或者使用註釋分開。但是！不夠優雅！
我們可以使用IEntityTypeConfiguration介面實現我們所想的優雅的表設定。
1.建立一個設定基礎類別，繼承自IEntityTypeConfiguration，做一些通用的設定，比如設定主鍵，一般都是id啦，還有軟刪除等。

public abstract class EntityTypeConfiguration<TEntity, TKey> : IEntityTypeConfiguration<TEntity>
       where TEntity : AggregateRoot<TKey>
{
    public virtual void Configure(EntityTypeBuilder<TEntity> builder)
    {
        var entityType = typeof(TEntity);

        builder.HasKey(x => x.Id);

        if (typeof(ISoftDelete).IsAssignableFrom(entityType))
        {
            builder.HasQueryFilter(d => EF.Property<bool>(d, "IsDeleted") == false);
        }
    }
}

2.建立使用者實體/表獨有的設定，比如設定使用者名稱的最大長度，以及seed一些資料

public class UserConfig : EntityTypeConfiguration<User, string>
{
    public override void Configure(EntityTypeBuilder<User> builder)
    {
        base.Configure(builder);

        builder.Property(x => x.UserName).HasMaxLength(50);
        //mock一條資料
        builder.HasData(new User()
        {
            Id = "090213204",
            UserName = "Bruce",
            Birthday = DateTime.Parse("1996-08-24")
        });
    }
}

當然還有很多設定可以設定，比如索引，導航屬性，唯一鍵等。如下圖書實體

public class BookConfig : EntityTypeConfiguration<Book, long>
{
    public override void Configure(EntityTypeBuilder<Book> builder)
    {
        base.Configure(builder);

        builder.Property(x => x.Id).ValueGeneratedOnAdd(); //設定book的id自增
        builder.Property(x => x.BookName).HasMaxLength(500).IsRequired();
        builder.HasIndex(x => x.Author);//作者新增索引
        builder.HasIndex(x => x.SN).IsUnique();//序列號新增唯一索引
        builder.HasOne(r => r.User).WithMany(x=>x.Books)
            .HasForeignKey(r => r.UserId).IsRequired();//導航屬性，本質就是建立外來鍵，雖然查詢很方便，生產中不建議使用！！！
    }
}

3.DBContext中應用設定

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.HasCharSet("utf8mb4 ");
    var (Assembly, Types) = _efEntitysInfo.EFEntitiesInfo;
    foreach (var entityType in Types)
    {
        modelBuilder.Entity(entityType);
    }
    //只需要將設定類所在的程式集給到，它會自動載入
    modelBuilder.ApplyConfigurationsFromAssembly(Assembly);
    base.OnModelCreating(modelBuilder);
}

Repository(倉儲)

這個不過分介紹，特別是基於http的微服務中基本都有這個。
1.建立一個倉儲基礎類別，對於不同的實體，建立一樣的增刪改查方法。
簡單寫幾個查詢的方法定義。

public interface IAsyncRepository<TEntity, Tkey> where TEntity : class
{
    IQueryable<TEntity> All();
    IQueryable<TEntity> All(string[] propertiesToInclude);
    IQueryable<TEntity> Where(Expression<Func<TEntity, bool>> filter);
    IQueryable<TEntity> Where(Expression<Func<TEntity, bool>> filter, string[] propertiesToInclude);
}

2.建立倉儲實現類，將DBContext注入到構造中

public class GenericRepository<TEntity, Tkey> : IAsyncRepository<TEntity, Tkey> where TEntity : class
{
    protected readonly LibraryDbContext _dbContext;

    public GenericRepository(LibraryDbContext dbContext)
    {
        _dbContext = dbContext;
    }

    ~GenericRepository()
    {
        _dbContext?.Dispose();
    }

    public virtual IQueryable<TEntity> All()
    {
        return All(null);
    }
    public virtual IQueryable<TEntity> All(string[] propertiesToInclude)
    {
        var query = _dbContext.Set<TEntity>().AsNoTracking();

        if (propertiesToInclude != null)
        {
            foreach (var property in propertiesToInclude.Where(p => !string.IsNullOrWhiteSpace(p)))
            {
                query = query.Include(property);
            }
        }

        return query;
    }
}

Autofac

1.注入DBContext到Repository的構造方法中，並且注入Repository

public class EFCoreEleganceUseEFCoreModule : Module
{
    protected override void Load(ContainerBuilder builder)
    {
        base.Load(builder);

        builder.RegisterModule<EFCoreEleganceUseDomainModule>(); //注入domain模組
        builder.RegisterGeneric(typeof(GenericRepository<,>))//將dbcontext注入到倉儲的構造中
                .UsingConstructor(typeof(LibraryDbContext))
                .AsImplementedInterfaces()
                .InstancePerDependency();

        builder.RegisterType<WorkUnit>().As<IWorkUnit>().InstancePerDependency();
    }
}

2.Domain注入EFEntityInfo

public class EFCoreEleganceUseDomainModule : Module
{
    protected override void Load(ContainerBuilder builder)
    {
        builder.RegisterType<EFEntityInfo>().SingleInstance();
    }
}

資料庫設定

1.注入DBContext，從組態檔讀取資料庫設定，然後根據開發/生產環境做一些特殊處理

var mysqlConfig = hostContext.Configuration.GetSection("Mysql").Get<MysqlOptions>();
var serverVersion = new MariaDbServerVersion(new Version(mysqlConfig.Version));
services.AddDbContextFactory<LibraryDbContext>(options =>
{
    options.UseMySql(mysqlConfig.ConnectionString, serverVersion, optionsBuilder =>
    {
        optionsBuilder.MinBatchSize(4);
        optionsBuilder.CommandTimeout(10);
        optionsBuilder.MigrationsAssembly(mysqlConfig.MigrationAssembly);//遷移檔案所在的程式集
        optionsBuilder.UseQuerySplittingBehavior(QuerySplittingBehavior.SplitQuery);
    }).UseQueryTrackingBehavior(QueryTrackingBehavior.NoTracking);

    //開發環境可以開啟紀錄檔記錄和顯示詳細的錯誤
    if (hostContext.HostingEnvironment.IsDevelopment())
    {
        options.EnableSensitiveDataLogging();
        options.EnableDetailedErrors();
    }
});

專案架構和原始碼

專案只是一個demo架構，並不適用於生產，主程式是一個控制檯專案，只需要參照相關的包和模組，就可以啟動一個web host.

全部程式碼已經全部上傳到github:https://github.com/BruceQiu1996/EFCoreDemo
該專案是一個可以啟動執行的基於.net6的控制檯專案，啟動後會啟動一個web host和一個swagger頁面。