EF7创建模型继承映射篇

2023年3月14日
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Entity Framework 7 (EF7)中的继承映射允许您将类层次结构映射到数据库中的表层次结构。具体而言，这意味着您可以创建一个基类，然后从该基类派生多个子类，并将这些子类映射到不同的数据库表。这使得在数据库中存储不同类型的数据变得更加方便，同时还能保持面向对象编程的优雅性。
EF7提供了三种类型的继承映射：单表继承（Table Per Hierarchy，TPH）、分层表继承（Table Per Type，TPT）和单独的表继承（Table Per Concrete Class，TPC）。下面分别介绍这三种映射类型。
性能基准

单表继承映射（Table Per Hierarchy，TPH）

单表继承映射将整个类层次结构映射到单个数据库表中。每个类在表中对应一行，其中包括一个用于区分不同子类的Discriminator列。例如，考虑以下类层次结构：

public abstract class Animal
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

public class Dog : Animal
{
    public string Breed { get; set; }
}

public class Cat : Animal
{
    public bool IsIndoor { get; set; }
}

使用单表继承映射，可以将这个类层次结构映射到以下数据库表：

+----+-------+-----+-------+------------+------------+
| Id | Name  | Age | Breed | IsIndoor   | Discriminator |
+----+-------+-----+-------+------------+------------+
| 1  | Fido  | 3   | Poodle| NULL       | Dog          |
+----+-------+-----+-------+------------+------------+
| 2  | Felix | 5   | NULL  | true       | Cat          |
+----+-------+-----+-------+------------+------------+

可以看到，每个Animal子类都在同一个表中表示为一行，并使用Discriminator列进行区分。
要使用TPH映射，在EF7中，可以使用Fluent API进行配置，如下所示：

modelBuilder.Entity<Animal>()
    .HasDiscriminator<string>("Discriminator")
    .HasValue<Dog>("Dog")
    .HasValue<Cat>("Cat");

这个代码片段将Animal类设置为基类，然后使用HasDiscriminator方法指定Discriminator列的名称。接下来，使用HasValue方法为每个Animal子类指定一个值，以便在Discriminator列中进行区分。

分层表继承映射（Table Per Type，TPT）

分层表继承映射将基类和每个子类映射到不同的数据库表中。每个子类的表都包含基类的所有列和子类特有的列。例如，对于上述类层次结构，使用分层表继承映射，可以将Animal、Dog和Cat分别映射到三个不同的表中：

Animal table:
+----+-------+-----+
| Id | Name  | Age |
+----+-------+-----+
| 1  | Fido  | 3   |
+----+-------+-----+
| 2  | Felix | 5   |
+----+-------+-----+

Dog table:
+----+-------+-----+-------+
| Id | Name  | Age | Breed |
+----+-------+-----+-------+
| 1  | Fido  | 3   | Poodle|
+----+-------+-----+-------+

Cat table:
+----+-------+-----+----------+
| Id | Name  | Age | IsIndoor |
+----+-------+-----+----------+
| 2  | Felix | 5   | true     |
+----+-------+-----+----------+

可以看到，每个表都只包含基类和对应的子类的列。每个子类表还包含一个外键，指向基类表的主键。
要使用TPT映射，在EF7中，可以使用Fluent API进行配置，如下所示：

modelBuilder.Entity<Animal>()
    .ToTable("Animals");

modelBuilder.Entity<Dog>()
    .ToTable("Dogs")
    .HasOne(a => a.Animal)
    .WithOne()
    .HasForeignKey<Dog>(d => d.Id);

modelBuilder.Entity<Cat>()
    .ToTable("Cats")
    .HasOne(a => a.Animal)
    .WithOne()
    .HasForeignKey<Cat>(c => c.Id);

这个代码片段中，Animal被映射到Animals表中。对于每个Animal子类，使用ToTable方法将其映射到相应的表中。在每个子类表中，使用HasOne方法指定一个导航属性，表示它与基类表中的一行相关联。使用HasForeignKey方法指定外键属性和基类表中的主键。

单独的表继承映射（Table Per Concrete Class，TPC）

单独的表继承映射将每个类都映射到一个独立的数据库表中。每个表都只包含该类的列。这意味着基类和子类之间没有直接的关系。例如，对于上述类层次结构，使用单独的表继承映射，可以将Animal、Dog和Cat分别映射到三个不同的表中：

Animal table:
+----+-------+-----+
| Id | Name  | Age |
+----+-------+-----+
| 1  | Fido  | 3   |
+----+-------+-----+
| 2  | Felix | 5   |
+----+-------+-----+

Dog table:
+----+-------+-----+-------+
| Id | Name  | Age | Breed |
+----+-------+-----+-------+
| 1  | Fido  | 3   | Poodle|
+----+-------+-----+-------+
    
Cat table:
+----+-------+-----+----------+
| Id | Name  | Age | IsIndoor |
+----+-------+-----+----------+
| 2  | Felix | 5   | true     |
+----+-------+-----+----------+

要使用TPC映射，在EF7中，可以使用Fluent API进行配置，如下所示：

modelBuilder.Entity<Animal>()
    .ToTable("Animals");

modelBuilder.Entity<Dog>()
    .ToTable("Dogs");

modelBuilder.Entity<Cat>()
    .ToTable("Cats");

这个代码片段中，每个类都被映射到不同的表中，使用ToTable方法指定表名。

继承映射的查询

在EF7中，使用继承映射时，可以查询基类和子类的实例。例如，以下代码查询所有动物的名字：

using (var context = new AnimalContext())
{
    var names = context.Set<Animal>()
        .Select(a => a.Name)
        .ToList();
}

这个查询将返回Animal表和所有子类表中的所有名称。如果要只查询特定类型的动物，可以在查询中使用OfType方法，例如：

using (var context = new AnimalContext())
{
    var dogNames = context.Set<Animal>()
        .OfType<Dog>()
        .Select(d => d.Name)
        .ToList();
}

这个查询只返回Dog表中的名称。

总结

继承映射是一种重要的ORM技术，允许将类层次结构映射到数据库表层次结构中。EF7支持三种继承映射策略：分层表继承映射、单独的表继承映射和联合表继承映射。使用Fluent API可以很容易地配置这些映射。在查询数据时，可以使用OfType方法筛选出特定类型的实例。

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