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什么是Entity Framework

　　Entity Framework是一個對象關系映射O/RM框架。

　　Entity Framework讓開發者可以像操作領域對象(domain-specific objects)那樣操作關系型數據(relational data)。

　　Entity Framework減少了大部分通常需要編寫的數據操作代碼。

　　Entity Framework中可以使用LINQ來查詢數據，使用強類型(strongly typed objects)來檢索和操作數據。

　　Entity Framework提供了以下服務，使開發者可以更加側重于程序業務邏輯，而非數據訪問的基本操作。

　　1. 狀態或變更跟蹤(change tracking)

　　2. 身份或主鍵識別(identity resolution)

　　3. 懶加載(lazy loading)

　　4. 查詢翻譯(query translation)

　　Entity Framework是ADO.NET的加強，它給開發者提供了數據庫訪問和存儲的自動化機制。

　　Entity Framework是一個開源框架。

什么是O/RM

　　O/RM是一種工具，可以自動地把領域對象數據存儲到關系型數據庫（如MS SQL Server），而不需要大量的編碼。

　　O/RM包含三個重要的部分：

　　1. 領域對象(Domain class objects)：我們定義的類。

　　2. 關系型數據庫對象(Relational database objects)：數據庫表，視圖，存儲過程等。

　　3. 映射信息(Mapping information)：領域對象與關系型數據庫對象之間轉換的信息。

　　O/RM允許開發者把數據庫設計和領域對象設計獨立開，讓程序更具有可維護性和可擴展性。

　　它還提供了基本的增刪改查的功能，開發者不需要手動再編寫這部分代碼。

　　一個典型的數據庫與應用程序的O/RM交互如下圖所示：

Entity Framework的結構

　　Entity Framework的總體結構如下圖所示。

　　EDM(Entity Data Model)：EDM包含三個主要的部分 - 概念模型(Conceptual model)、存儲模型(Storage model)和映射(Mapping)。

　　1. Conceptual model：概念模型包含了模型的類定義，以及類之間的關系。概念模型的設計獨立于數據庫表設計。

　　2. Storage model：存儲模型是數據庫設計模型，包含了數據庫表，視圖，存儲過程，以及它們的之間的關系和鍵。

　　3. Mapping：映射包含了概念模型映射到存儲模型的相關信息。

　　LINQ to Entities：一種基于對象模型編寫的查詢語言，它將返回概念模型中設計的實體。

　　Entity SQL：另一種和LINQ to Entities相似的查詢語言，但是它們還是有一些差異的，開發者還是需要單獨花時間去學習它。

　　Object Service：數據庫數據訪問的主要入口，主要職責是物化(materialization)，把Entity Client Data PRovider返回的數據轉換成實體對象結構。 

　　Entity Client Data Provider:把LINQ to Entities或Entity SQL轉換成數據庫SQL。和ADO.Net Data Provider進行通訊，發送或檢索數據庫數據。

　　ADO.Net Data Provider:ADO.Net Data Provider使用標準的ADO.Net和數據庫進行交互。

Entity Framework的開發模式

　　Entity Framework提供了三種開發模式：

　　1. Code First

　　2. Database First

　　3. Model First

　　Code First：

　　在Code First的開發模式中，要避免使用視覺模型設計器(EDMX)，一般是先編寫POCO類，然后根據這些類去生成數據庫。

　　那些遵循領域驅動開發(DDD)原則的開發者，更傾向于一開始先編寫自己的領域類，然后再生成數據庫來實現數據持久化。

　　Database First：

　　通過已有的數據庫來生成EDMX(Entity Data Model)的開發模式就是Database First的開發模式。

　　如果數據庫變更了，EDMX(Entity Data Model)也會更新。同時，Database First也支持存儲過程，視圖等。

　　Model First：

　　Model First是Code First和Database First的一種折中開發模式，它提供視覺模型設計器(EDMX)來設計數據模型，然后根據數據庫模型來生成數據庫以及領域類。

　　總結：

　　1. Code First是先編寫領域類，然后根據類來生成數據庫，無視覺模型設計器(EDMX)。

　　2. Database First是根據數據庫生成視覺模型設計器(EDMX)及領域類。

　　3. Model First是先生成視覺模型設計器(EDMX)，然后根據EDMX生成數據庫及領域類。

選擇Entity Framework開發模式

　　1. 如果你有一個現成的程序，并且已經定義了領域類，那么，可以使用Code First的開發模式來生成數據庫進行開發。

　　2. 如果你有已個現成的數據庫，那么，可以使用Database First的開發模式來生成EDM進行開發。

　　3. 如果你沒有現成的數據庫，也沒有定義好的領域類，而你更傾向于使用圖形化界面來設計數據庫模型，那么，可以使用Model First的開發模式進行開發。

　　我個人的話，任何情景都會使用Code First的開發模式，因為它比較靈活，但是對開發者本身的要求會更高一些。

DbContext

　　DbContext是Entity Framework的一個重要部分，它是領域或實體類與數據庫之間的橋梁。

　　DbContext是一個很重要的類，主要職責是以對象的方式和數據進行交互，它包含以下活動：

　　EntitySet：DbContext包含實體集合（DbSet<TEntity>），把實體映射到數據庫表。

　　Querying：DbContext把LINQ to Entities查詢轉換成SQL查詢，并發送到數據庫。

　　Change Tracking：DbContext會跟蹤從數據庫查詢出來的實體的狀態變更。

　　Persisting Data：DbContext根據實體的狀態提供插入，更新和刪除等數據庫操作。

　　Caching：DbContext默認實現一級緩存，在Context類的生命周期期間，它會保存檢索出來的實體。

　　Manage Relationship：Database First或Model First中，使用CSDL，MSL，SSDL來管理關系，在Code First中使用Fluent API來管理關系。

　　Object Materialization：DbContext把表原始數據轉換成實體對象。

實體生命周期

　　在實體的生命期中，每個實體都有一個基于上下文(DbContext)的操作的實體狀態。

　　實體狀態是一個System.Data.Entity.EntityState類型的枚舉，它包含以下的值：

　　Added：實體正在被上下文跟蹤，但還不存在于數據庫中。

　　Deleted：實體正在被上下文跟蹤并存在于數據庫，但被標記為從數據庫刪除。

　　Modified：實體正在被上下文跟蹤并存在于數據庫，而且實體的一些或所有屬性的值被修改了。

　　Unchanged：實體正在被上下文跟蹤并存在于數據庫，但實體的所有屬性值都沒被修改。

　　Detached：實體不被上下文跟蹤。

　　下圖說明了實體狀態如何影響數據庫操作。

　　1. 新的實體具有Added的狀態，DbContext后續會在數據庫中執行插入操作。

　　2. 通過LINQ檢索出來的實體具有Unchanged的狀態，但如果調用了AsNoTracking()方法，其狀態為Detached。

　　3. 修改了檢索出來的實體的屬性值，實體會修改狀態為Modified，DbContext后續會在數據庫中執行更新操作。

　　4. 需要刪除的實體會具有Deleted的狀態，DbContext后續會在數據庫中執行刪除操作。

　　5. 對于DbContext中已有的實體，可以通過dbContext.Entry(entity).State = EntityState.Detached的方式把狀態設置為Detached。

Entity Framework版本

注：Entity Framework Core不在本文討論范圍。

參考資料

本文大部分內容來自：Entity Framework Tutorial

少量內容參考：Entity Framework官網