关系导航

项目
04/17/2023

EF Core 关系由外键定义。导航在外键上分层，以提供用于读取和操作关系的自然、面向对象的视图。通过使用导航，应用程序可以处理实体图，而无需关注外键值出现的情况。

重要

多个关系无法共享导航。任何外键最多可以关联一个从主体实体到依赖实体的导航，以及最多一个从依赖实体到主体实体的导航。

提示

除非延迟加载代理或更改跟踪代理使用导航，否则无需将其设为虚拟导航。

引用导航

导航有两种形式：引用和集合。引用导航是对另一个实体的简单对象引用。它们表示一对多和一对一关系中的“一”方。例如：

public Blog TheBlog { get; set; }

引用导航必须具有资源库，尽管它不需要是公共资源库。引用导航不应自动初始化为非空默认值，这样做等于断言不存在的实体存在。

使用 C# 可为空引用类型时，对于可选关系，引用导航必须为空：

public Blog? TheBlog { get; set; }

必需关系的引用导航可以为空，也可以不为空。

集合导航

集合导航是 .NET 集合类型的实例，即任何实现 ICollection<T> 的类型。集合包含相关实体类型的实例，其中可以有任何数字。它们表示引用一对多和多对多关系中的“多”方。例如：

public ICollection<Post> ThePosts { get; set; }

集合导航不需要具有资源库。内联初始化集合很常见，因此，如果属性为 null，则无需检查。例如：

public ICollection<Post> ThePosts { get; } = new List<Post>();

提示

请勿意外创建表达式 bodied 属性，例如 public ICollection<Post> ThePosts => new List<Post>();。每次访问属性时，都会创建一个新的空集合实例，因此无法作为导航使用。

集合类型

基础集合实例必须实现 ICollection<T>，并且必须有一个起作用的 Add 方法。通常使用 List<T> 或 HashSet<T>。对于少量的相关实体而言，List<T> 效率很高，并且可保持稳定的排序。对于大量实体而言，HashSet<T> 的查找效率更高，但排序方面不够稳定。还可以使用自己的自定义集合实现。

重要

集合必须使用引用相等性。为集合导航创建 HashSet<T> 时，请确保使用 ReferenceEqualityComparer。

数组不能用于集合导航，因为即使它们实现了 ICollection<T>，Add 方法在调用时也会引发异常。

即使集合实例必须是 ICollection<T>，也不需要以这种方式公开集合。例如，通常会将导航公开为 IEnumerable<T>，用于提供无法由应用程序代码随机修改的只读视图。例如：

public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public IEnumerable<Post> ThePosts { get; } = new List<Post>();
}

此模式的变体包括根据需要操作集合的方法。例如：

public class Blog
{
    private readonly List<Post> _posts = new();

    public int Id { get; set; }

    public IEnumerable<Post> Posts => _posts;

    public void AddPost(Post post) => _posts.Add(post);
}

应用程序代码仍然可以将公开的集合强制转换为 ICollection<T>，然后对其进行操作。如果这是一个问题，则实体可以返回集合的防御性副本。例如：

public class Blog
{
    private readonly List<Post> _posts = new();

    public int Id { get; set; }

    public IEnumerable<Post> Posts => _posts.ToList();

    public void AddPost(Post post) => _posts.Add(post);
}

仔细考虑从中获取的值是否足够高，以至超过每次访问导航时创建集合副本的开销。

提示

此最终模式之所以有效，是因为默认情况下，EF 通过其支持字段访问集合。这意味着 EF 本身从实际集合中添加和移除实体，而应用程序仅与集合的防御性副本交互。

集合导航的初始化

集合导航可由实体类型预先初始化：

public class Blog
{
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>();
}

或事后初始化：

public class Blog
{
    private ICollection<Post>? _posts;

    public ICollection<Post> Posts => _posts ??= new List<Post>();
}

例如，如果 EF 需要将实体添加到集合导航，则在执行查询时，它将初始化集合（如果当前为 null）。创建的实例取决于导航的公开类型。

如果导航公开为 HashSet<T>，则会创建使用 ReferenceEqualityComparer 的 HashSet<T> 实例。
否则，如果导航公开为具有无参数构造函数的具体类型，则会创建该具体类型的实例。这适用于 List<T>，但也适用于其他集合类型，包括自定义集合类型。
否则，如果导航公开为 IEnumerable<T>、ICollection<T> 或 ISet<T>，则会创建使用 ReferenceEqualityComparer 的 HashSet<T> 实例。
否则，如果导航公开为 IList<T>，则会创建 List<T> 实例。
否则会引发异常。

注意

如果使用通知实体（包括更改跟踪代理），则使用 ObservableCollection<T> 和 ObservableHashSet<T> 来代替 List<T> 和 HashSet<T>。

重要

如更改跟踪文档中所述，EF 仅跟踪具有给定键值的任何实体的单个实例。这意味着用作导航的集合必须使用引用相等性语义。默认情况下，将由不重写对象相等性的实体类型获取相应结果。创建用作导航的 HashSet<T> 时，请务必使用 ReferenceEqualityComparer，以确保它适用于所有实体类型。

配置导航

导航作为配置关系的一部分包含在模型中。也就是说，按约定或在模型生成 API 中使用 HasOne 和 HasMany 等。与导航关联的大多数配置都是通过配置关系本身来完成的。

但是，某些类型的配置特定于导航属性本身，而不是整体关系配置的一部分。这种类型的配置是使用 Navigation 方法完成的。例如，若要强制 EF 通过其属性（而不是使用支持字段）访问导航，请执行以下操作：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .Navigation(e => e.Posts)
        .UsePropertyAccessMode(PropertyAccessMode.Property);

    modelBuilder.Entity<Post>()
        .Navigation(e => e.Blog)
        .UsePropertyAccessMode(PropertyAccessMode.Property);
}

注意

Navigation 调用不能用于创建导航属性。它仅用于配置之前通过定义关系或通过约定创建的导航属性。

必需的导航

如果关系是必需的，则需要从依赖实体到主体实体的导航，这反过来又意味着外键属性不可为空。相反，如果外键可以为空，则导航是可选的，那么关系也是可选的。

从主体实体到依赖实体的引用导航有所不同。在大多数情况下，主体实体可以在没有任何依赖实体的情况下始终存在。也就是说，必需的关系并不表示始终存在至少一个依赖实体。无论是在 EF 模型，还是在关系数据库中，都没有确保主体实体与特定数量的依赖实体相关联的标准方法。如果需要，则必须在应用程序（业务）逻辑中实现它。

当主体和依赖类型在关系数据库中共享同一个表或包含在文档中时，此规则会出现例外。共享同一个表的从属类型或非从属类型可能会发生这种情况。在这种情况下，可以将从主体实体到依赖实体的导航属性标记为必需，表示依赖实体必须存在。

根据需要配置导航属性是使用 Navigation 方法完成的。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .Navigation(e => e.BlogHeader)
        .IsRequired();
}

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