1. Вступ

1.1. Objectif

PDF документа доступний |TYT|.

Приклади з документа доступні за посиланням |TYT|.

Entity Framework — це ORM (об’єктно-реляційний мапер), спочатку створений компанією Microsoft, а зараз доступний як відкрите програмне забезпечення [juillet 2012, http://entityframework.codeplex.com/]. У курсі ASP.NET я використовую таку архітектуру для певного веб-додатка:

Фреймворк NHibernate [http://sourceforge.net/projects/nhibernate/] — це ORM, що з’явився ще до Entity Framework. Це зрілий продукт, що дозволяє підключатися до різних баз даних. ORM ізолює рівень [DAO] (об’єкти доступу до даних) від коннектора ADO.NET. Саме ORM надсилає команди SQL до коннектора. У свою чергу, рівень [DAO] використовує інтерфейс, що надається ORM. Останній залежить від ORM. Отже, зміна ORM означає необхідність змінити рівень [DAO].

Ця архітектура добре витримує зміни в SGBD.

Коли шар [DAO] підключено безпосередньо до з’єднувача ADO.NET, зміна SGBD впливає на шар [DAO]:

не всі SGBD мають однакові типи даних;
SGBD не мають однакових стратегій генерації первинних ключів;
SGBD містять власницькі елементи SQL;
рівень [DAO] міг використовувати бібліотеки, пов’язані з конкретним SGBD;
...

Коли ORM пов’язаний із з’єднувачем ADO.NET, заміна SGBD означає зміну конфігурації ORM для її адаптації до нового SGBD. Рівень [DAO] не змінюється.

Фреймворк Spring.NET [http://www.springframework.net/index.html] забезпечує інтеграцію рівнів додатка. Вище:

додаток ASP.NET запитує у Spring посилання на рівень [DAO];
Spring використовує файл конфігурації, щоб створити цей рівень і повернути посилання на нього.

Ця архітектура добре витримує зміни шарів, якщо вони мають однаковий інтерфейс. Зміна шару [DAO], наведеного вище, полягає у зміні конфігураційного файлу Spring, щоб новий шар був інстанційований замість старого. Оскільки обидва шари реалізують один і той самий інтерфейс, а шар ASP.NET використовує цей інтерфейс, шар ASP.NET залишається без змін.

Отже, ми маємо гнучку та масштабовану архітектуру. Щоб продемонструвати це, ми замінимо ORM та NHibernate на Entity Framework 5:

Ми будемо діяти у кілька етапів:

ознайомимося з Entity Framework 5 на прикладі кількох SGBD;
створимо шар [DAO2];
підключимо існуючий додаток ASP.NET до цього нового шару [DAO].

1.2. Використані інструменти

Тестування проводилося на ноутбуці HP EliteBook з Windows 7 Pro, процесором Intel Core i7 та 8 ГБ RAM. Як мову розробки ми використовуватимемо C#.

У цьому документі використовуються такі інструменти, які доступні безкоштовно:

Інструменти для розробки:

Visual Studio Express для настільних ПК 2012 [http://www.microsoft.com/visualstudio/fra/downloads];
Visual Studio Express для веб-розробки 2012 [http://www.microsoft.com/visualstudio/fra/downloads].

SGBD SQL Server Express 2012:

SGBD: [http://www.microsoft.com/fr-fr/download/details.aspx?id=29062];
інструмент адміністрування: EMS, SQL Manager для SQL Server Freeware, [http://www.sqlmanager.net/fr/products/mssql/manager/download].

SGBD Oracle Database Express Edition 11g, версія 2:

SGBD: [http://www.oracle.com/technetwork/products/express-edition/downloads/index.html];
інструмент адміністрування: EMS SQL Manager for Oracle Freeware [http://www.sqlmanager.net/fr/products/oracle/manager/download];
клієнт Oracle для .NET: ODAC 11.2 Release 5 (11.2.0.3.20) з Oracle Developer Tools для Visual Studio: [http://www.oracle.com/technetwork/developer-tools/visual-studio/downloads/index.html].

SGBD MySQL 5.5.28:

SGBD: [http://dev.mysql.com/downloads/];
інструмент адміністрування: EMS, SQL Manager для MySQL, безкоштовна версія [http://www.sqlmanager.net/fr/products/mysql/manager/download].

SGBD PostgreSQL 9.2.1:

SGBD: [http://www.enterprisedb.com/products-services-training/pgdownload#windows];
інструмент адміністрування: EMS SQL Manager для PostgreSQL Freeware [http://www.sqlmanager.net/fr/products/postgresql/manager/download].

SGBD Firebird 2.1:

SGBD: [http://www.firebirdsql.org/en/firebird-2-1-5/];
інструмент адміністрування: EMS SQL Manager для InterBase/Firebird Безкоштовна програма [http://www.sqlmanager.net/fr/products/ibfb/manager/download].

LINQPad 4: навчальний інструмент для LINQ (Language INtegrated Query) [http://www.linqpad.net/, http://www.linqpad.net/GetFile.aspx?LINQPad4.zip].

1.3. Вихідні коди

Вихідні коди наведених нижче прикладів доступні за посиланням URL [http://tahe.developpez.com/dotnet/ef5cf].

Це проекти Visual Studio 2012 [1], об’єднані в одне рішення [2]. У папці [databases] міститься по одній папці на кожен використаний SGBD. У них знаходяться скрипти SQL для генерації прикладної бази даних для цих SGBD.

1.4. Метод

Щоб ознайомитися з Entity Framework 5 Code First, я спочатку взяв за основу таку книгу: «Professional ASP.NET MVC 3» авторів Джона Галлоуея, Філа Хаака, Бреда Вілсона та Скотта Аллена, видану видавництвом Wrox. У прикладі додатка з цієї книги автори використовують Entity Framework (EF) як ORM. Оскільки я не знав про це, я пошукав інформацію в Інтернеті, щоб дізнатися більше. Так я дізнався, що найновішою версією є EF 5 і що існують несумісності з EF 4, оскільки код із книги, протестований із EF 5, містив помилки компіляції.

Потім я дізнався, що існує кілька способів використання EF:

«Model First»: існує чимало статей про цей підхід до EF, наприклад, [http://msdn.microsoft.com/en-us/data/ff830362.aspx]. Ця стаття починається так:

Короткий зміст: У цій статті ми розглянемо новий Entity Framework 4, що постачається разом із .NET Framework 4 та Visual Studio 2010. Я розповім, як підійти до його використання з точки зору підходу «модель спочатку», виходячи з того, що ви можете керувати проектуванням бази даних на основі моделі та декларативно будувати як саму базу даних, так і рівень доступу до даних на основі цієї моделі. Модель містить опис ваших даних, представлених у вигляді сутностей та взаємозв’язків, що забезпечує потужний підхід до роботи з ADO.NET, створюючи розділення функціональних областей за допомогою абстракції між визначенням моделі та її реалізацією.

ORM слугує мостом між таблицями бази даних та класами.

Вище,

ліворуч від шару EF5 розташовані об’єкти, які називаються сутностями;
праворуч від шару EF5 — таблиці бази даних.

Шар [DAO] працює з об’єктами-зображеннями з таблиць бази даних. Ці об’єкти об’єднані в контекст персистентності та називаються сутностями (Entity). Зміни, внесені в сутності, завдяки шару ORM, відображаються у таблицях бази даних (вставлення, зміна, видалення). Крім того, рівень [DAO] має мову запитів LINQ to Entity (Language INtegrated Query), яка виконує запити до сутностей, а не до таблиць. Метод «Model First» полягає у створенні сутностей за допомогою графічного інструменту. Ви визначаєте кожну суть та відносини, що пов’язують її з іншими. Після цього інструмент дозволяє згенерувати:

різні класи, що відображають ентітети, побудовані графічно;
DDL (Data Definition Language), що дозволяє створити базу даних.

Усі приклади, які я знайшов щодо цього методу, використовували Visual Studio 2010 Professional та модель під назвою ADO.NET Entity Data Model. Мені вдалося протестувати цю модель у Visual Studio 2010 Professional, але коли я перейшов на Visual Studio Express 2012, який був моєю ціллю, я виявив, що ця модель більше не доступна. Тому я відмовився від цього підходу.

«Database First»: відправною точкою цього методу є існуюча база даних. На її основі інструмент автоматично генерує сутності, що відображають таблиці бази. І тут знову знайдені приклади, наприклад [http://msdn.microsoft.com/en-us/data/gg685489.aspx], використовують Visual Studio 2010 Professional та модель ADO.NET Entity Data Model. Тому я також відмовився від цього підходу, хоча він і був моїм улюбленим. Щоб дізнатися, які сутності використовувати як зображення існуючої бази даних, було просто почати з інструменту, який їх генерує.
«Code First»: ми самостійно пишемо класи, які утворюватимуть сутності. Для цього потрібно мати хоча б мінімальні уявлення про роботу EF. Саме цим шляхом я й пішов, оскільки його можна було реалізувати за допомогою Visual Studio Express 2012.

Опанувавши це, я працював таким чином:

я писав код для SQL Server Express 2012, оскільки саме для цієї версії SGBD можна знайти найбільшу кількість прикладів;
після налагодження цього коду я переносив його на інші версії SGBD (Firebird, Oracle, MySQL, PostgreSQL).

Тут ми будемо діяти інакше. Спочатку я опишу всі коди для SQL Server, а потім — їхнє перенесення на інші SGBD. Під час цього перенесення відбуваються такі коригування:

бази даних мають власні особливості. Зокрема, я використовував тригери для автоматичного генерування вмісту деяких стовпців. Кожен SGBD має свій власний спосіб управління цим;
елементи таблиць, що містять зображення, можуть змінюватися, але це робиться свідомо. Я міг би вибрати елементи, що підходять для всіх баз даних;
драйвер ADO.NET для SGBD змінюється;
Змінюється ланцюг підключення до SGBD.

Процес відбувається наступним чином:

встановлення зв’язків між сутностями та базою даних; заповнення бази даних;
вивантаження бази даних за допомогою запитів LINQ;
LINQPad — навчальний інструмент для LINQ;
додавання, видалення, зміна об’єктів;
управління конкуренцією доступу;
контекст збереження даних, збережений у транзакції;
зміна сутності поза контекстом збереження;
Eager та Lazy loading;
побудова веб-шару [DAO];
побудова веб-шару ASP.NET.

1.5. Цільова аудиторія

Цей документ призначений для початківців.

Цей документ не є курсом з Entity Framework 5 Code First. Для цього можна, наприклад, прочитати книгу «Programming Entity Framework: Code First» авторства Джулі Лерман та Роуена Міллера, видану видавництвом O'Reilly. Цей документ жодним чином не претендує на вичерпність, а лише висвітлює підхід, який я використовував для освоєння цього ORM. Я вважаю, що цей підхід може бути корисним для інших осіб, які починають працювати з EF5. Моя мета не виходить за межі цього контексту.

1.6. Статті на тему developpez.com

Згадана вище книга слугуватиме довідковим матеріалом. Крім того, на developpez.com є статті, присвячені Entity Framework. Ось декілька з них:

«Entity Framework — підхід Code First», червень 2012 року — автор Reward. Ця стаття та даний документ частково перетинаються. Однак у ній більш детально розглядаються деякі питання, зокрема «маппінг» успадкування класів <--> таблиць;
«Вступ до Entity Framework», грудень 2008 р., автор — Paul Musso;
«Створення моделі класів за допомогою Entity Framework», квітень 2009 р., автор — Jérôme Lambert;
«Вимірювання продуктивності Linq to SQL у порівнянні з Sql та Entity Framework», червень 2011 р., автор: Immobilis;
«Entity Framework Code First: увімкнення автоматичної міграції», червень 2012 р., автор — Ромарік Іно;
«Створення додатка CRUD за допомогою WebMatrix, Razor та Entity Framework», травень 2012 р., автор — Ромарік Іно;
«Entity Framework: знайомство з Code First Migrations», червень 2012 р., автор — Ромарік Іно;

Як зазначено вище, цей документ не є вичерпним. Для заповнення деяких прогалин рекомендується ознайомитися з наведеними вище статтями. Моє дослідження могло бути неповним. Прошу вибачення у тих авторів, яких я, можливо, забув згадати.