基于EF的數據建模方法

李知杰++趙健飛

摘要：在開發(fā)ASP.NET MVC大中型項目時，通常結合ORM框架技術實現數據庫訪問。ORM框架與SQL語句操作數據庫不同，它不要求開發(fā)人員使用SQL語句，而是以面向對象編碼方式訪問數據庫。微軟的企業(yè)級ORM框架稱為“ADO.NET實體數據框架”（Entity Framework，簡稱EF）。它支持常見的SQL Server、Oracle等大型數據庫。介紹了ORM技術以及在ASP.NET程序開發(fā)中使用EF創(chuàng)建數據模型的3種方式。EF可以將C#代碼自動轉成SQL語句，實現對數據庫和表的操作。

關鍵詞：ADO.NET；ORM；Entity Framework；數據建模

DOIDOI：10.11907/rjdk.151487

中圖分類號：TP301

文獻標識碼：A 文章編號文章

編號：16727800（2015）008005502

0 引言

傳統(tǒng)的軟件項目中，對數據庫的訪問通常是將對數據庫的操作通過sql語句封裝成方法，再將這些方法給主程序調用。隨著業(yè)務需求的變更和數據庫的升級，每次都需要對方法中的sql語句進行修改，而且還需要針對不同的數據庫，調整成對應的sql語法，這無疑加大了程序開發(fā)維護的難度和風險。在開發(fā)ASP.NET MVC大中型項目時，通常結合ORM框架技術實現數據庫訪問。ORM框架與SQL語句操作數據庫不同，它不要求開發(fā)人員使用SQL語句，而是以面向對象編碼方式訪問數據庫。微軟的企業(yè)級ORM框架稱為“ADO.NET實體數據框架”（Entity Framework，簡稱EF）。它支持常見的SQL Server、Oracle等大型數據庫。EF可以將C#代碼自動轉成SQL語句，實現對數據庫和表的操作。

1 ORM概述

大中型軟件開發(fā)過程中常會使用到ORM技術，ORM全稱是“對象-關系映射”（ObjectRelation Mapping）。 ORM是將關系數據庫中的數據用對象的形式表現出來，并通過面向對象的方式將這些對象組織起來，實現系統(tǒng)業(yè)務邏輯的過程。ORM的具體含義為：O對應程序中的類，如Customer（顧客類）；R為聯系，對應數據庫中的關系表；M表示程序中對象和數據庫中關系表的映射關系。ORM技術避免了如下兩個最常見的開發(fā)問題：

（1）操作數據庫代碼的重復性。在使用ORM之前通過ADO.NET訪問數據庫，或者將對數據庫的操作提取到一個單獨的“SqlHelper類”中，然后在數據訪問層（DAL）調用“SqlHelper類”的方法，實現對數據庫的操作。即使如此，在DAL仍然需要編寫大量代碼，而數據庫的訪問操作無非是增、刪、改、查4種。僅僅因為操作的數據表結構不同，而不得不花費大量的時間重復編寫針對各種數據表的操作代碼，尤其是數據表數量達到百張時，數據庫操作代碼工作量非常巨大。ORM技術能實現自動生成這些操作代碼，開發(fā)人員可以從繁瑣的數據訪問代碼中解脫，把精力集中在業(yè)務邏輯的處理上。

（2）大量SQL語句影響程序的擴展性和靈活性。編寫的程序和數據庫之間的耦合性很緊密，如果操作的是SQL Server數據庫，必須在DAL引入SQLServer的類庫（SqlConnection等）。如果程序需要更換為Oracle數據庫，則DAL需要更新引用Oracle類庫，所有的操作代碼和SQL語句必須全部重寫（因為每種數據庫的SQL語法是不同的）。ORM解決了這種問題，使得只需編寫一次代碼，便可適用于多種數據庫。

ORM中經常使用到“業(yè)務實體”概念。業(yè)務實體在數據庫中表現為關系數據，而在內存中表現為對象。應用程序擅長處理對象，但是很難處理關系數據。ORM通過關系數據和對象數據之間的映射，自動產生SQL語句。

ASP.NET MVC應用程序推薦使用的ORM框架為Entity Framework（簡稱EF），是微軟開發(fā)的基于ADO.NET的ORM框架，主要特點是：支持多種數據庫；映射引擎支持存儲過程；提供Visual Studio集成工具，執(zhí)行可視化操作。

2 EF支持的三種數據創(chuàng)建模式

在控制器和模型的關系中，控制器總是居于“主動”角色?？刂破髫撠熣{用模型所定義的各種類，而模型提供“數據訪問服務”、 “數據驗證服務”等功能，所以“數據建?！笔悄Ｐ偷氖滓蝿铡F支持Code First、Model First、Database First 3種方式的數據建模。

圖1 EF支持的3種數據建模方式

2.1 Database First模式

“Database First”稱為“數據庫優(yōu)先”，即先創(chuàng)建數據庫，后生成數據模型。該模式的使用前提是數據庫已經存在并正常工作，然后使用VisualStudio EF模型設計器，根據數據庫生成數據模型。使用EF模型設計器可以隨時修改數據模型并更新數據庫。

2.2 Model First模式

“Model First”稱為“模型優(yōu)先”，這種方式是先利用某些工具（如VS的EF設計器）設計出實體數據模型及它們之間的關系，再根據這些實體、關系來生成數據庫對象及相關代碼文件。

2.3 Code First模式

“Code First”稱為“代碼優(yōu)先”，這種方式需要先寫一些代碼，如實體對象，數據關系等，然后根據已有的代碼描述，自動創(chuàng)建數據對象，這種方法與Model First非常類似。自己寫代碼，其實就是用代碼表示實體模型，而Model First則是用可視化的方式描述了實體模型。

3 數據模型創(chuàng)建

Visual StudioEF模型設計器為數據庫創(chuàng)建了模型并在Models目錄生成.edmx文件，.edmx 文件是一個 XML 文件，它用于定義概念模型、存儲模型和這些模型之間的映射。 .edmx 文件還包含 ADO.NET 實體數據模型設計器（實體設計器），用于以圖形方式呈現模型的信息。.edmx文件就是實體數據模型，使用EF模型設計器修改模型時，會更改 .edmx 文件。默認情況下，.edmx 文件使用EF模型設計器打開，也可以按照下列步驟使用 XML 編輯器打開.edmx 文件： ①確保項目在 Visual Studio 中打開；②在“解決方案資源管理器”中右擊 .edmx 文件，然后選擇“打開方式...”；③選擇“XML 編輯器”，然后單擊“確定”。

使用.edmx文件創(chuàng)建數據模型涉及的相關概念如下：①SSDL：存儲模型，指數據庫中的實體（將各個實體的關系固定到表中的形式）；②CSDL：概念模型。以程序語言的角度來定義模型。即其中定義的實體、主鍵、屬性、關聯等都是對應于.NET Framework中的類型；③映射：將概念模型和存儲模型連接起來，以便執(zhí)行操作，即實體·屬性（概念模型）對應實體·字段（存儲模型）。

使用EF為“Meixin”數據庫建立數據模型。“Meixin”數據庫根據真實的“在線點餐”系統(tǒng)的用戶需求設計，體現了核心的在線點餐業(yè)務數據結構，如表1所示。

數據建模操作步驟如下：①創(chuàng)建ASP.NET MVC應用程序后，按下“Shift+Ctrl+A”快捷鍵，打開“添加新項”對話框，選擇“數據”，并選擇“ADO.NET 實體數據模型”，打開EF向導；②點擊“添加”按鈕，在 “實體數據模型向導”對話框，選擇“從數據庫生成”；③點擊“下一步”，在 “實體數據模型向導”對話框，創(chuàng)建數據庫連接，連接到“Meixin”數據庫，EF向導自動生成連接串；④將連接串保存到Web.Config，點擊“下一步”，選擇數據表“u_user”；⑤點擊“完成”，Visual Studio創(chuàng)建出數據模型關系圖；⑥EF向導自動生成的meixinEntities類，稱為“數據庫上下文操作類”，位于/Models/Model1.Context.cs。同時生成的m_user類，稱為“業(yè)務實體類”，位于/Models/m_user.cs。

4 結語

研究表明，在ASP.NET程序設計開發(fā)過程中，使用EF創(chuàng)建數據模型，并通過面向對象的方法來實現對數據庫的增刪改查等操作，對減少代碼重復性，增加程序擴展性和靈活性具有積極影響。隨著移動應用平臺和云端數據庫的逐漸普及，選擇一款合適的數據建模方式能極大提高開發(fā)效率，并增加程序的擴展性和靈活性，達到事半功倍的效果。

參考文獻：

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（責任編輯：孫 娟）