Introducción a Entity Framework

Entity Framework es un conjunto de tecnologías de ADO.NET que permiten el desarrollo de aplicaciones de software orientadas a datos. Los arquitectos y programadores de aplicaciones orientadas a datos se han enfrentado a la necesidad de lograr dos objetivos muy diferentes. Deben modelar las entidades, las relaciones y la lógica de los problemas empresariales que resuelven, y también deben trabajar con los motores de datos que se usan para almacenar y recuperar los datos. Los datos pueden abarcar varios sistemas de almacenamiento, cada uno con sus propios protocolos; incluso las aplicaciones que funcionan con un único sistema de almacenamiento deben equilibrar los requisitos del sistema de almacenamiento con respecto a los requisitos de escribir un código de aplicación eficaz y fácil de mantener.

Entity Framework permite a los programadores trabajar con datos en forma de objetos y propiedades específicos del dominio, por ejemplo, con clientes y direcciones de clientes, sin tener que pensar en las tablas de las bases de datos subyacentes y en las columnas en las que se almacenan estos datos. Con Entity Framework, los desarrolladores pueden trabajar en un nivel más alto de abstracción cuando tratan con datos, y pueden crear y mantener aplicaciones orientadas a datos con menos código que en las aplicaciones tradicionales. Dado que Entity Framework es un componente de .NET Framework, las aplicaciones de Entity Framework se pueden ejecutar en cualquier equipo en el que esté instalado .NET Framework a partir de la versión 3.5 SP1.

Dar vida a los modelos

Un enfoque de diseño habitual para crear una aplicación o un servicio consiste en dividir la aplicación o el servicio en tres partes: un modelo de dominio, un modelo lógico y un modelo físico. El modelo de dominio define las entidades y relaciones del sistema que se está modelando. El modelo lógico de una base de datos relacional normaliza las entidades y relaciones en tablas con restricciones de claves externas. El modelo físico abarca las capacidades de un motor de datos determinado especificando los detalles del almacenamiento en forma de particiones e índices.

Los administradores de bases de datos refinan el modelo físico para mejorar el rendimiento, pero los programadores que escriben el código de la aplicación principalmente se limitan a trabajar con el modelo lógico escribiendo consultas SQL y llamando a procedimientos almacenados. Los modelos de dominio se suelen usar como una herramienta para capturar y comunicar los requisitos de una aplicación, con frecuencia como diagramas inertes que se ven y se explican en las primeras etapas de un proyecto, y a continuación se abandonan. Muchos equipos de desarrolladores omiten la creación de un modelo conceptual y comienzan especificando las tablas, columnas y claves en una base de datos relacional.

Entity Framework da vida a los modelos al permitir a los desarrolladores consultar entidades y relaciones en el modelo de dominio (denominado modelo conceptual en Entity Framework) y confiar en Entity Framework para convertir esas operaciones en comandos específicos del origen de datos. Esto libera a las aplicaciones de las dependencias codificadas de forma rígida en un origen de datos determinado.

Al trabajar con Code First, el modelo conceptual se asigna al modelo de almacenamiento en código. Entity Framework puede deducir el modelo conceptual en función de los tipos de objeto y las configuraciones adicionales que defina. Los metadatos de asignación se generan durante el tiempo de ejecución basándose en una combinación de cómo se definen los tipos de dominio e información de configuración adicional que se proporciona en código. Entity Framework genera la base de datos necesaria en función de los metadatos. Para más información, vea Creación de un modelo.

Cuando se trabaja con las Herramientas de Entity Data Model, el modelo conceptual, el modelo de almacenamiento y las asignaciones entre los dos se expresan en esquemas basados en XML y se definen en archivos que tienen extensiones de nombre correspondientes:

• El lenguaje de definición de esquemas conceptuales (CSDL) define el modelo conceptual. CSDL es la implementación de Entity Framework de Entity Data Model. La extensión de archivo es .csdl.

• El lenguaje de definición de esquemas de almacenamiento (SSDL) define el modelo de almacenamiento, que también se denomina modelo lógico. La extensión de archivo es .ssdl.

• El lenguaje de especificación de asignaciones (MSL) define las asignaciones entre los modelos conceptual y de almacenamiento. La extensión de archivo es .msl.

El modelo de almacenamiento y las asignaciones pueden cambiar según sea necesario sin requerir cambios en el modelo conceptual, las clases de datos o el código de la aplicación. Dado que los modelos de almacenamiento son específicos del proveedor, puede trabajar con un modelo conceptual coherente a través de varios orígenes de datos.

Entity Framework utiliza estos archivos de modelo y asignación para transformar las operaciones de creación, lectura, actualización y eliminación de las entidades y relaciones del modelo conceptual en las operaciones equivalentes en el origen de datos. Entity Framework incluso permite asignar las entidades del modelo conceptual a los procedimientos almacenados del origen de datos. Para más información, consulte Especificaciones de CSDL, SSDL y MSL.

Asignación de objetos a datos

La programación orientada a objetos supone un desafío al interactuar con sistemas de almacenamiento de datos. Aunque la organización de clases suele reflejar la organización de las tablas de bases de datos relacionales, el ajuste no es perfecto. Varias tablas normalizadas suelen corresponder a una sola clase y las relaciones entre las clases se representan a menudo de forma diferente a las relaciones entre tablas. Por ejemplo, para representar el cliente de un pedido de ventas, una clase Order podría utilizar una propiedad que contiene una referencia a una instancia de una clase Customer, mientras que una fila de la tabla Order en una base de datos contiene una columna de clave externa con un valor que corresponde a un valor de clave principal en la tabla Customer (o conjunto de columnas). Una clase Customer podría tener una propiedad denominada Orders que contuviera una colección de instancias de la clase Order, mientras que la tabla Customer en una base de datos no tiene ninguna columna comparable. Entity Framework proporciona a los desarrolladores de software la flexibilidad para representar las relaciones de esta manera, o para modelar más estrechamente las relaciones tal como se representan en la base de datos.

Las soluciones existentes han intentado cubrir este hueco, que se suele denominar "desigualdad de impedancia", asignando únicamente clases y propiedades orientadas a objetos a las tablas y columnas relacionales. En lugar de seguir este enfoque tradicional, Entity Framework asigna tablas relacionales, columnas y restricciones FOREIGN KEY de los modelos lógicos a las entidades y relaciones de los modelos conceptuales. Esto permite una mayor flexibilidad al definir los objetos y optimizar el modelo lógico. Las herramientas de Entity Data Model generan clases de datos extensibles según el modelo conceptual. Se trata de clases parciales que se pueden extender con miembros adicionales que el programador agrega. De forma predeterminada, las clases que se generan para un modelo conceptual determinado derivan de las clases base que proporcionan servicios para materializar las entidades como objetos y para realizar un seguimiento de los cambios y guardarlos. Los desarrolladores pueden utilizar estas clases para trabajar con las entidades y relaciones como objetos relacionados mediante asociaciones. Los desarrolladores también pueden personalizar las clases que se generan para un modelo conceptual. Para más información, consulte Trabajar con objetos.

Acceso y cambio de los datos de entidad

Como algo más que otra solución de asignación objeto-relacional, Entity Framework trata fundamentalmente de permitir que las aplicaciones obtengan acceso y cambien los datos que están representados como entidades y relaciones en el modelo conceptual. Entity Framework usa la información de los archivos de modelo y asignación para transformar las consultas de objetos en los tipos de entidad que se representan en el modelo conceptual en consultas específicas del origen de datos. Los resultados de la consulta se materializan en objetos que administra Entity Framework. Entity Framework proporciona las siguientes maneras de consultar un modelo conceptual y devolver objetos:

• LINQ to Entities Proporciona compatibilidad con Language-Integrated Query (LINQ) para consultar los tipos de entidad que se definen en un modelo conceptual. Para más información, consulta LINQ to Entities.

• Entity SQL. Dialecto independiente del almacenamiento de SQL que funciona directamente con entidades en el modelo conceptual y que admite conceptos de Entity Data Model. Entity SQL se usa tanto con consultas de objetos como con consultas que se ejecutan mediante el proveedor EntityClient. Para más información, consulte Introducción a Entity SQL.

Entity Framework incluye el proveedor de datos EntityClient. Este proveedor administra las conexiones, transforma las consultas de entidad en consultas específicas del origen de datos y devuelve un lector de datos que Entity Framework usa para materializar los datos de entidad en objetos. Cuando no se requiere la materialización de objetos, el proveedor EntityClient también se puede usar como un proveedor de datos ADO.NET estándar al permitir que las aplicaciones ejecuten consultas de Entity SQL y usen el lector de datos de solo lectura devuelto. Para obtener más información, consulte Proveedor de EntityClient para Entity Framework.

El diagrama siguiente muestra la arquitectura de Entity Framework para el acceso a datos:

Las herramientas de Entity Data Model pueden generar una clase derivada de System.Data.Objects.ObjectContext o System.Data.Entity.DbContext que representa el contenedor de entidades definido en el modelo conceptual. Este contexto del objeto proporciona los medios para realizar el seguimiento de los cambios y administrar las identidades, la simultaneidad y las relaciones. Esta clase también expone un método SaveChanges que escribe las inserciones, actualizaciones y eliminaciones en el origen de datos. Al igual que las consultas, estas modificaciones son realizadas bien por los comandos que el sistema genera automáticamente o bien por los procedimientos almacenados que el programador especifica.

Proveedores de datos

El proveedor EntityClient extiende el modelo del proveedor de ADO.NET al acceder a los datos en términos de entidades conceptuales y relaciones. Ejecuta consultas que usan Entity SQL. Entity SQL proporciona el lenguaje de consultas subyacente que permite a EntityClient comunicarse con la base de datos. Para obtener más información, consulte Proveedor de EntityClient para Entity Framework.

Entity Framework incluye un proveedor de datos SqlClient actualizado que admite árboles de comandos canónicos. Para más información, consulte SqlClient para Entity Framework.

Herramientas de Entity Data Model

Junto con el entorno de ejecución de Entity Framework, Visual Studio incluye las herramientas de asignación y modelado. Para más información, consulta Modelar y Mapear.

Más información

Para más información sobre Entity Framework, consulte:

Introducción: proporciona información sobre cómo empezar a trabajar rápidamente mediante el inicio rápido, que muestra cómo crear una aplicación de Entity Framework sencilla.

Terminología de Entity Framework: define muchos de los términos introducidos por Entity Data Model y Entity Framework y que se usan en la documentación de Entity Framework.

Recursos de Entity Framework: proporciona vínculos a temas conceptuales y vínculos a temas externos y recursos para compilar aplicaciones de Entity Framework.

Consulte también

• ADO.NET Entity Framework