C# ORM

引言

面向对象编程方法或技术，称为对象关系映射（ORM），可以更轻松地将关系数据库与面向对象编程语言结合起来。使用面向对象的方法，开发人员可以由于 ORM 方法论而与数据库进行交互。ORM 被用于许多编程语言，包括 C#。

本文将重点介绍 C# 中的 ORM。首先，我们将回顾 ORM 的基础知识、其优缺点以及它在 C# 中的工作原理。然后，我们将讨论 C# 中一些流行的 ORM 工具，例如 Entity Framework、NHibernate 和 Dapper。

ORM 基础知识

ORM 是一种将面向对象模型映射到关系数据库模型的技术。它使程序员能够使用编程语言中的面向对象结构与数据库进行交互。换句话说，ORM 是一种将数据库用作面向对象数据源的方法。

使用 ORM，开发人员可以使用编程语言创建和操作数据库对象，而不是编写 SQL 查询。ORM 工具提供了一组 API，开发人员可以使用它们与数据库进行交互。这些 API 抽象了与数据库交互的复杂性，例如打开数据库连接、执行 SQL 语句和管理事务。

ORM 工具使用元数据将数据库表映射到编程语言中的对象。元数据包含有关数据库架构的信息，例如表名、列名、数据类型、主键和外键，以及表之间的关系。

ORM 的优点

与传统的数据库编程相比，ORM 具有几个优势

• 生产力

ORM 通过减少与数据库交互所需的代码量来提高开发人员的生产力。开发人员可以使用面向对象的结构创建、读取、更新和删除数据库中的数据。

• 可维护性

ORM 工具提供了一个抽象层，可以更轻松地维护应用程序。对象模型可以快速适应数据库模式的更改。

• 性能

ORM 工具优化 SQL 查询和缓存以提高性能。

• 可移植性

ORM 工具通过抽象数据库的底层细节来提供可移植性。开发人员可以在不更改应用程序代码的情况下切换到不同的数据库。

ORM 的缺点

ORM 也有一些缺点

• 复杂度

ORM 工具可能很复杂，需要经过学习过程才能有效使用。

• 性能

虽然 ORM 工具可以提高性能，但如果使用不当，它们也可能引起性能问题。

• 局限性

ORM 工具可能不支持所有数据库功能，或者可能不够灵活，无法处理复杂查询。

• 开销

ORM 工具在应用程序和数据库之间添加了一个开销层，这可能会影响性能。

ORM 在 C# 中的工作原理

C# 支持许多 ORM 技术，使程序员能够以面向对象的方式与数据库进行交互。在本节中，我们将以 Entity Framework 为例，了解 ORM 在 C# 中的基本工作原理。

Entity Framework 是一个 ORM 工具，它提供了一组 API，用于使用 C# 与数据库进行交互。它允许开发人员使用面向对象的结构（如类、对象和LINQ（语言集成查询））来处理数据库。

使用 Entity Framework 的第一步是创建数据模型。由表示数据库模式的一组类构成数据模型。Entity Framework 使用元数据将类映射到数据库表。

要创建数据模型，开发人员可以使用 Entity Framework 的可视化设计器或 Code First 方法。使用可视化设计器，开发人员可以将数据库表拖放到设计表面上以创建数据模型。开发人员可以使用 Code First 创建反映数据库模式的 C# 类，Entity Framework 会自动创建数据库模式。

创建数据模型后，开发人员可以使用 Entity Framework 的 API 与数据库进行交互。例如，开发人员可以使用 LINQ 查询从数据库中检索数据。

LINQ 是 C# 中的一项语言功能，允许开发人员使用熟悉的编程结构（如 if 语句、循环和 lambda 表达式）编写查询。Entity Framework 将LINQ 查询转换为SQL语句，使程序员能够以面向对象的方式与数据库进行交互。

以下是使用 LINQ 通过 Entity Framework 从数据库检索数据的示例

C# 代码

在此示例中，我们创建了 MyDbContext 类的一个新实例，该类是 DbContext 的子类，并使用 LINQ 查询从数据库中检索居住在纽约的客户。LINQ 查询由 Entity Framework 转换为SQL并 against 数据库执行。然后，我们循环遍历结果并显示客户的姓名和城市。

此外，Entity Framework 还提供了用于在数据库中添加、更新和删除数据的 API。例如，要向数据库添加新客户，我们可以创建 Customer 类的实例，将其添加到 Customers DbSet 字段，然后使用 SaveChanges() 函数将更改保存到数据库。

C# 代码

在此示例中，创建了 Customer 类，并设置了其属性。然后，在将客户添加到 Customers DbSet 属性后，我们调用 SaveChanges() 函数将更改持久化到数据库。

C# 中流行的 ORM 工具

C# 中有几种流行的 ORM 工具，每种工具都有其优点和缺点。在本节中，我们将讨论三种流行的 ORM 工具：Entity Framework、NHibernate和Dapper。

实体框架

Entity Framework 是一个成熟且功能丰富的 ORM 工具，广泛用于.NET生态系统。它提供了一系列 API，用于在处理数据库时采用面向对象的方法。Entity Framework 支持创建数据模型的 Code First 和 Database First 方法。

Entity Framework 具有几个优点，例如

• 与 LINQ 和 .NET 等其他 .NET 技术集成。
• 自动生成SQL语句并优化查询。
• 支持多种数据库提供程序，如SQL Server、Oracle和MySQL。
• 支持 migrations 以管理数据库模式更改。

Entity Framework 也有一些缺点，例如

由于其抽象层而产生的开销。

• 不支持存储过程等复杂数据库功能。
• 与其它数据库访问方法相比，性能较低。

NHibernate

NHibernate 是一个开源 ORM 工具，广泛用于 Java 生态系统，并有一个 .NET 移植。它提供了一系列 API，用于在处理数据库时采用面向对象的方法。NHibernate 支持创建数据模型的 Code First 和 Database First 方法。

NHibernate 具有几个优点，例如

• 支持多种数据库提供程序，如SQL Server、Oracle和MySQL。
• 灵活的映射选项，包括对XML和 Fluent Mapping 的支持。
• NHibernate 与 LINQ 以及其他 .NET 技术集成。
• 支持存储过程等复杂的数据库功能。

NHibernate 也有一些缺点，例如

• 由于其复杂性而导致陡峭的学习曲线。
• 与低级数据库访问技术相比，性能较慢。
• 与其它 ORM 工具相比，文档有限。

Dapper

Dapper 是一个轻量级 ORM 工具，提供了一组 API，用于以微型 ORM 的方式与数据库进行交互。Dapper 的设计简单快捷，并专注于性能而非抽象。Stack Overflow 和 Microsoft 等几家大型公司使用 Dapper，它已在 .NET 生态系统中广受欢迎。

Dapper 具有几个优点，例如

• 与其他 ORM 工具相比，性能很高。
• 易于学习和使用。
• 支持多种数据库提供程序，如 SQL Server、Oracle 和 MySQL。
• 支持存储过程和动态 SQL 查询。

Dapper 也有一些缺点，例如

• 不支持复杂的映射场景。
• 与其他 ORM 工具相比，文档相对较少。
• 没有内置的 migrations 支持。

选择合适的 ORM 工具

选择合适的 ORM 工具取决于几个因素，例如项目的规模和复杂性、开发团队的经验水平以及应用程序的性能要求。以下是选择合适 ORM 工具的一些规则或指南

• 对于数据模型简单的中小型项目，Dapper 因其简单和高性能而成为不错的选择。
• 对于数据模型复杂且性能要求高的中大型项目，Entity Framework 或 NHibernate 由于其灵活性和对高级功能的支持而可能成为更好的选择。
• 对于需要与 LINQ 和 ASP.NET 等其他 .NET 技术集成的项目，Entity Framework 或 NHibernate 由于与这些技术的紧密集成而可能成为更好的选择。
• 对于需要支持多种数据库提供程序的项目，Entity Framework 或 NHibernate 由于其对不同数据库的广泛支持而可能成为更好的选择。

结论

ORM 工具是当前软件开发的重要组成部分，它们使程序员能够以面向对象的方式与数据库进行交互。在 .NET 生态系统中，有几种流行的 ORM 工具，例如Entity Framework、NHibernate和Dapper，它们各有优缺点。选择合适的 ORM 工具取决于几个因素，例如项目的规模和复杂性、开发团队的经验水平以及应用程序的性能要求。无论选择哪种 ORM 工具，都必须正确使用它，以避免性能问题和其他陷阱。通过选择合适的 ORM 工具并正确使用，开发人员可以提高生产力，并创建健壮且可扩展的应用程序。