一对多关系

项目
04/17/2023

当单个实体与任意数量的其他实体关联时，将使用一对多关系。例如，Blog 可以有多个关联的 Posts，但每个 Post 都只与一个 Blog 相关联。

本文档采用围绕大量示例展开的结构。这些示例从常见情况着手，还引入了一些概念。后面的示例介绍了不太常见的配置类型。此处介绍了一个不错的方法，即了解前几个示例和概念，再根据特定需求转到后面的示例。基于此方法，我们将从简单的“必需”和“可选”的一对多关系开始。

提示

可在 OneToMany.cs 中找到以下所有示例的代码。

必需的一对多

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int BlogId { get; set; } // Required foreign key property
    public Blog Blog { get; set; } = null!; // Required reference navigation to principal
}

一对多关系由以下部分组成：

主体实体上的一个或多个主键或备用键属性，即关系的“一”端。例如 Blog.Id。
依赖实体上的一个或多个外键属性，即关系的“多”端。例如 Post.BlogId。
（可选）引用依赖实体的主体实体上的集合导航。例如 Blog.Posts。
（可选）引用主体实体的依赖实体上的引用导航。例如 Post.Blog。

因此，对于此示例中的关系：

外键属性 Post.BlogId 不可为空。这会使关系成为“必需”关系，因为每个依赖实体 (Post) 必须与某个主体实体 (Blog) 相关，而其外键属性必须设置为某个值。
这两个实体都有指向关系另一端的相关实体的导航。

注意

必需的关系可确保每个依赖实体都必须与某个主体实体相关联。但是，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。有关详细信息，请参阅必需的导航。

提示

具有两个导航的关系（一个是从依赖实体到主体实体，一个是从主体实体到依赖实体）称为双向关系。

此关系按约定发现。即：

Blog 作为关系中的主体实体被发现，Post 作为依赖实体被发现。
Post.BlogId 作为引用主体实体的 Blog.Id 主键的依赖实体的外键被发现。由于 Post.BlogId 不可为空，所以发现这一关系是必需的。
Blog.Posts 作为集合导航被发现。
Post.Blog 作为引用导航被发现。

重要

使用 C# 可为空引用类型时，如果外键属性可为空，则引用导航必须不可为空。如果外键属性不可为空，则引用导航可以为空，也可以不为空。在这种情况下，Post.BlogId 和 Post.Blog 皆不可为空。 = null!; 构造用于将此标记为 C# 编译器的有意行为，因为 EF 通常会对 Blog 实例进行设置，并且对于完全加载的关系，它不能为空。有关详细信息，请参阅使用可为空引用类型。

对于未按约定发现关系的导航、外键或必需/可选性质的情况，可以显式配置这些内容。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne(e => e.Blog)
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

在上面的示例中，关系的配置从主体实体类型 (Blog) 上的 HasMany 开始，然后是 WithOne。与所有关系一样，它完全等效于从依赖实体类型开始 (Post)，然后依次使用 HasOne 和 WithMany。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Post>()
        .HasOne(e => e.Blog)
        .WithMany(e => e.Posts)
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

与另一个选项相比，这两个选项并没有什么优势：它们都会导致完全相同的配置。

提示

没有必要对关系进行两次配置，即先从主体实体开始，又从依赖实体开始。此外，尝试单独配置关系的主体实体和依赖实体通常不起作用。选择从一端或另一端配置每个关系，然后只编写一次配置代码。

可选的一对多

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int? BlogId { get; set; } // Optional foreign key property
    public Blog? Blog { get; set; } // Optional reference navigation to principal
}

这与上一个示例相同，只不过外键属性和到主体实体的导航现在可为空。这会使关系成为“可选”关系，因为依赖实体 (Post) 可以在无需与任何主体实体 (Blog) 相关的情况下存在。

重要

使用 C# 可为空引用类型时，如果外键属性可为空，则引用导航必须不可为空。在本例中，Post.BlogId 不可为空，因此 Post.Blog 也不得为空。有关详细信息，请参阅使用可为空引用类型。

如前所述，此关系按约定发现。对于未按约定发现关系的导航、外键或必需/可选性质的情况，可以显式配置这些内容。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne(e => e.Blog)
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired(false);
}

具有阴影外键的必需的一对多

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public Blog Blog { get; set; } = null!; // Required reference navigation to principal
}

在某些情况下，你可能不需要模型中的外键属性，因为外键是关系在数据库中表示方式的详细信息，而在完全以面向对象的方式使用关系时，不需要外键属性。但是，如果要序列化实体（例如通过网络发送），则当实体不采用对象形式时，外键值可能是保持关系信息不变的有用方法。因此，为实现此目的，务实的做法是在 .NET 类型中保留外键属性。外键属性可以是私有的，这是一个折中的办法，既可以避免公开外键，又允许其值随实体一起传输。

继前面的两个示例后，此示例从依赖实体类型中删除外键属性。 EF 因此会创建一个名为 BlogId 的 int 类型的阴影外键属性。

此处需要注意的一个要点是，正在使用 C# 可为空引用类型，因此引用导航的可为空性用于确定外键属性是否可为空，进而确定关系是可选的还是必需的。如果未使用可为空引用类型，则默认情况下，阴影外键属性将为空，使关系默认为可选。在这种情况下，使用 IsRequired 强制阴影外键属性为不可为空，并使关系成为必需关系。

如前所述，此关系按约定发现。对于未按约定发现关系的导航、外键或必需/可选性质的情况，可以显式配置这些内容。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne(e => e.Blog)
        .HasForeignKey("BlogId")
        .IsRequired();
}

具有阴影外键的可选一对多

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public Blog? Blog { get; set; } // Optional reference navigation to principal
}

与前面的示例一样，外键属性已从依赖实体类型中移除。 EF 因此会创建一个名为 BlogId 的 int? 类型的阴影外键属性。与前面的示例不同，这次外键属性创建为可为空，因为正在使用 C# 可为空引用类型，并且依赖实体类型的导航可为空。这会使关系成为可选关系。

如果未使用 C# 可为空引用类型，则默认情况下，外键属性也将创建为可为空。这意味着，与自动创建的阴影属性的关系默认可选。

如前所述，此关系按约定发现。对于未按约定发现关系的导航、外键或必需/可选性质的情况，可以显式配置这些内容。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne(e => e.Blog)
        .HasForeignKey("BlogId")
        .IsRequired(false);
}

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int BlogId { get; set; } // Required foreign key property
}

在此示例中，外键属性已重新引入，但依赖实体上的导航已被移除。

提示

只有一个导航的关系（即从依赖实体到主体实体，或从主体实体到依赖实体，但只有其中一个）的被称单向关系。

如前所述，此关系按约定发现。对于未按约定发现关系的导航、外键或必需/可选性质的情况，可以显式配置这些内容。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne()
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

请注意，对 WithOne 的调用没有参数。这是告知 EF 没有从 Post 到 Blog 的导航的方式。

如果从没有导航的实体开始配置，则必须使用泛型 HasOne<>() 调用显式指定关系另一端的实体类型。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Post>()
        .HasOne<Blog>()
        .WithMany(e => e.Posts)
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
}

此示例通过移除外键属性和依赖实体上的导航来合并上述两个示例。

此关系按约定作为可选关系被发现。由于代码中没有任何内容可以用来指示它是必需的，因此需要使用 IsRequired 进行最小配置来创建必需关系。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne()
        .IsRequired();
}

可以使用更完整的配置来显式配置导航和外键名称，并根据需要对 IsRequired() 或 IsRequired(false) 进行适当的调用。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne()
        .HasForeignKey("BlogId")
        .IsRequired();
}

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int BlogId { get; set; } // Required foreign key property
    public Blog Blog { get; set; } = null!; // Required reference navigation to principal
}

前两个示例具有从主体实体到依赖实体的导航，但没有从依赖实体到主体实体的导航。在接下来的几个示例中，将重新引入依赖实体上的导航，而主体上的导航将被移除。

如前所述，此关系按约定发现。对于未按约定发现关系的导航、外键或必需/可选性质的情况，可以显式配置这些内容。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Post>()
        .HasOne(e => e.Blog)
        .WithMany()
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

请注意，WithMany() 调用时没有参数，可指示此方向没有导航。

如果从没有导航的实体开始配置，则必须使用泛型 HasMany<>() 调用显式指定关系另一端的实体类型。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany<Post>()
        .WithOne(e => e.Blog)
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

无导航的一对多

有时，配置无导航的关系可能很有用。此类关系只能通过直接更改外键值来操作。

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int BlogId { get; set; } // Required foreign key property
}

此关系不会按约定发现，因为没有任何导航指示这两种类型是相关的。可以在 OnModelCreating 中显式配置它。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany<Post>()
        .WithOne();
}

使用此配置时，按照约定，Post.BlogId 属性仍被检测为外键，并且关系是必需的，因为外键属性不可为空。通过将外键属性设为“可为空”，可以使关系成为“可选”关系。

此关系的更完整显式配置是：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany<Post>()
        .WithOne()
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

具有备用键的一对多

在到目前为止的所有示例中，依赖实体上的外键属性被约束为主体实体上的主键属性。外键可以改为被约束为不同的属性，该属性随后成为主体实体类型的备用键。例如：

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public int AlternateId { get; set; } // Alternate key as target of the Post.BlogId foreign key
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int BlogId { get; set; } // Required foreign key property
    public Blog Blog { get; set; } = null!; // Required reference navigation to principal
}

此关系不是按约定发现的，因为 EF 始终按照约定创建与主键的关系。可以使用对 HasPrincipalKey 的调用在 OnModelCreating 中显式配置它。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne(e => e.Blog)
        .HasPrincipalKey(e => e.AlternateId);
}

HasPrincipalKey 可与其他调用结合使用，以显式配置导航、外键属性和必需/可选性质。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne(e => e.Blog)
        .HasPrincipalKey(e => e.AlternateId)
        .HasForeignKey(e => e.BlogId)
        .IsRequired();
}

具有复合外键的一对多

在到目前为止的所有示例中，主体实体的主键或备用键属性由单个属性组成。主键或备用键也可以形成多个属性，这些属性称为“组合键”。当关系的主体实体具有组合键时，依赖实体的外键也必须是具有相同属性数的组合键。例如：

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id1 { get; set; } // Composite key part 1
    public int Id2 { get; set; } // Composite key part 2
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int BlogId1 { get; set; } // Required foreign key property part 1
    public int BlogId2 { get; set; } // Required foreign key property part 2
    public Blog Blog { get; set; } = null!; // Required reference navigation to principal
}

此关系按约定发现。但是，需要显式配置组合键本身：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasKey(e => new { e.Id1, e.Id2 });
}

重要

如果组合外键值的任何属性值为空，则认为其值为 null。具有一个属性“空”和另一个属性“非空”的组合外键不会被视为与具有相同值的主键或备用键匹配。两者都将被视为 null。

HasForeignKey 和 HasPrincipalKey 都可用于显式指定具有多个属性的键。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>(
        nestedBuilder =>
        {
            nestedBuilder.HasKey(e => new { e.Id1, e.Id2 });

            nestedBuilder.HasMany(e => e.Posts)
                .WithOne(e => e.Blog)
                .HasPrincipalKey(e => new { e.Id1, e.Id2 })
                .HasForeignKey(e => new { e.BlogId1, e.BlogId2 })
                .IsRequired();
        });
}

提示

在上面的代码中，对 HasKey 和 HasMany 的调用已组合到嵌套生成器中。使用嵌套生成器，无需为同一实体类型多次调用 Entity<>()，但在功能上等效于多次调用 Entity<>()。

无需级联删除的一对多

// Principal (parent)
public class Blog
{
    public int Id { get; set; }
    public ICollection<Post> Posts { get; } = new List<Post>(); // Collection navigation containing dependents
}

// Dependent (child)
public class Post
{
    public int Id { get; set; }
    public int BlogId { get; set; } // Required foreign key property
    public Blog Blog { get; set; } = null!; // Required reference navigation to principal
}

按照约定，必需关系配置为级联删除，这意味着，删除主体实体后，也会删除其所有依赖实体，因为依赖实体无法存在于每月主体实体的数据库中。可以将 EF 配置为引发异常，而不是自动删除不再存在的依赖行：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Blog>()
        .HasMany(e => e.Posts)
        .WithOne(e => e.Blog)
        .OnDelete(DeleteBehavior.Restrict);
}

自引用一对多

在前面的所有示例中，主体实体类型与依赖实体类型有所不同。情况不一定如此。例如，在下面的类型中，每个 Employee 都与另一个 Employees 相关。

public class Employee
{
    public int Id { get; set; }

    public int? ManagerId { get; set; } // Optional foreign key property
    public Employee? Manager { get; set; } // Optional reference navigation to principal
    public ICollection<Employee> Reports { get; } = new List<Employee>(); // Collection navigation containing dependents
}

此关系按约定发现。对于未按约定发现关系的导航、外键或必需/可选性质的情况，可以显式配置这些内容。例如：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<Employee>()
        .HasOne(e => e.Manager)
        .WithMany(e => e.Reports)
        .HasForeignKey(e => e.ManagerId)
        .IsRequired(false);
}

一对多关系

必需的一对多

可选的一对多

具有阴影外键的必需的一对多

具有阴影外键的可选一对多

无需导航到主体实体的一对多

无需导航到主体实体且有阴影外键的一对多

无需导航到依赖实体的一对多

无导航的一对多

具有备用键的一对多

具有复合外键的一对多

无需级联删除的一对多

自引用一对多

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