《Entity Framework 6 Recipes》中文翻译系列 (30) ------ 第六章 继承与建模高级应用之多对多关联

翻译的初衷以及为什么选择《Entity Framework 6 Recipes》来学习，请看本系列开篇

第六章  继承与建模高级应用

　　现在，你应该对实体框架中基本的建模有了一定的了解，本章将帮助你解决许多常见的、复杂的建模问题，并解决你可能在现实中遇到的建模问题。

　　本章以多对多关系开始，这个类型的关系，无论是在现存系统还是新项目的建模中都非常普遍。接下来，我们会了解自引用关系，并探索获取嵌套对象图的各种策略。最后，本章以继承的高级建模和实体条件结束。

6-1  获取多对多关联中的链接表

问题

　　你想获取链接表的键，链接表链接两个多对多关联的实体。

解决方案

　　假设你一个包含Event和Organizer实体和它们之前多对多关联的模型，如图6-1所示。

图6-1 Event和Organizer实体和它们之前多对多关联的模型

　　正如我们在第二章演示的，多对多关联代表的是数据库中的一个中间表，这个中间表叫做链接表（译注：也称关联表，但使用这个词会容易与关系两边的表的描述（关联表）产生混淆，所以这里使用链接表一词）。链接表包含关系两边的外键（如图6-2）。当链接表中没有额外的列时，实体框架在导入关联表时，向导会在两个关联表间生成一个多对多的关联。链接表不被表示为一个实体，而是被表示成一个对多对多的关联。

图6-2 数据库关联图，展示链接表EventOrganizer包含两个关联表Event 和 Oranizer的外键

　　为了获取实体键EventId，和OrganizerId，我们可以使用嵌套的from从句，或者 SelectMany()方法。如代码清单6-1所示。

代码清单6-1. 使用嵌套from从句和SelectMany()方法获取链接表

 using (var context = new Recipe1Context())
            {
                var org = new Organizer { Name = "Community Charity" };
                var evt = new Event { Name = "Fundraiser" };
                org.Events.Add(evt);
                context.Organizers.Add(org);
                org = new Organizer { Name = "Boy Scouts" };
                evt = new Event { Name = "Eagle Scout Dinner" };
                org.Events.Add(evt);
                context.Organizers.Add(org);
                context.SaveChanges();
            }

            using (var context = new Recipe1Context())
            {
                var evsorg1 = from ev in context.Events
                              from organizer in ev.Organizers
                              select new { ev.EventId, organizer.OrganizerId };
                Console.WriteLine("Using nested from clauses...");
                foreach (var pair in evsorg1)
                {
                    Console.WriteLine("EventId {0}, OrganizerId {1}",
                                       pair.EventId,
                                       pair.OrganizerId);
                }

                var evsorg2 = context.Events
                                     .SelectMany(e => e.Organizers,
                                        (ev, org) => new { ev.EventId, org.OrganizerId });
                Console.WriteLine("
Using SelectMany()");
                foreach (var pair in evsorg2)
                {
                    Console.WriteLine("EventId {0}, OrganizerId {1}",
                                       pair.EventId, pair.OrganizerId);
                }
            }

代码清单6-1的输出如下：

Using nested from clauses...
EventId 31, OrganizerId 87
EventId 32, OrganizerId 88
Using SelectMany()
EventId 31, OrganizerId 87
EventId 32, OrganizerId 88

原理

　　在数据库中，链接表是表示两张表间多对多关系的通常做法。因为它除了定义两张表间的关系之外，就没有别的作用了，所以实体框架使用一个多对多关联来表示它，不是一个单独的实体。

　　Event和Organizer间的多对多关联，允许你从Event实体简单地导航到与它关联的organizers，从Organizer实体导航到所有与之关联的events。然而，你只想获取链接表中的外键，这样做，可能是因为这些键有它自身的含义，或者你想使用这些外键来操作别的实体。这里有一个问题，链接表没有被表示成一个实体，因此直接查询它，是不可能的。在代码清单6-1中，我们演示了两种方式来获取底层的外键，不需要实例化关联两边的实体。

　　第一种方法是，使用嵌套的from从句来获取organizers和它们的每一个event。使用Event实体对象上的导航属性Organizers,并凭借底层的链接表来枚举每个event上的所有organizers。我们将结果重塑到包含两个实体键属性的匿名对象中。最后，我们枚举结果集，并在控制台中输出这一对实体键。

　　第二中方法是，我们使用SelectMany()方法，投影organizers和他们的每一个event到，包含实体对象envets和organizers的键的匿名对象中。和嵌套的from从句一样，通过导航属性Organizers使用数据库中链接表来实现。并使用与第一种方法一样的方式来枚举结果集。

 

6-2  将链接表表示成一个实体

问题

　　你想将链接表表示成一个实体，而不是一个多对多关联。

解决方案

　　假设在你的数据库中，表Worker和Task之前有一个多对多关系，如图6-3所示。

图6-3 表Worker和Task之前有一个多对多关系

 　　WorkerTask表只包含支持多对多关系的外键，再无别的列了。

　　按下面的步骤，将关联转换成一个代表WorkerTask表的实体：

　　　　1、创建一个POCO实体类WorkerTak，如代码清单6-2所示；

　　　　2、使用类型为ICollection<WorkerTask>的属性WorkerTasks替换POCO实体Worker的属性Tasks;

　　　　3、使用类型为ICollection<WorkerTask>的属性WorkerTasks替换POCO实体Task的属性Workers;

　　　　4、在上下文对象DbContext的派生类中添加一个类型为DbSet<WorkerTask>的属性；

　　最终模型如代码清单6-2所示。

代码清单6-2.包含WorkerTask的最终数据模型

 [Table("Worker", Schema="Chapter6")]
    public class Worker
    {
        [Key]
        [DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]
        public int WorkerId { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        [ForeignKey("WorkerId")]
        public virtual ICollection<WorkerTask> WorkerTasks { get; set; } 
    }

    [Table("Task", Schema = "Chapter6")]
    public class Task
    {
        [Key]
        [DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]
        public int TaskId { get; set; }

        [Column("Name")]
        public string Title { get; set; }

        [ForeignKey("TaskId")]
        public virtual ICollection<WorkerTask> WorkerTasks { get; set; } 
    }

    [Table("WorkerTask", Schema = "Chapter6")]
    public class WorkerTask
    {
        [Key]
        [Column(Order = 1)]
        public int WorkerId { get; set; }
        
        [Key]
        [Column(Order = 2)]
        public int TaskId { get; set; }

        [ForeignKey("WorkerId")]
        public virtual Worker Worker { get; set; }

        [ForeignKey("TaskId")]
        public virtual Task Task { get; set; }
    }

原理

　　在应用程序开发生命周期中，开发人员经常会在最开始的无载荷多对多关联上增加一个载荷。在本节中，我们演示了如何将一个多对多关联表示为一个单独的实体，以方便添加额外的标量属性。

　　很多开发人员认为，多对多关联最终都会包含载荷，于是他们为链接表创建了一个合成键（synthetic key），来代替传统的外键构成的组合键（composite key）形式。

　　下面是我们的新模型，已经没有一个简单的方式来导航多对多关联。新模型中是两个一对多的关联，这需要增加一级,链接实体。代码清单6-3演示了插入和查询需要增加的额外工作。

代码清单6-13. 插入和获取Task和Worker实体

using (var context = new Recipe2Context())
            {
                context.Database.Log = content => Debug.Print(content);
                var worker = new Worker { Name = "Jim" };
                var task = new Task { Title = "Fold Envelopes" };
                var workertask = new WorkerTask { Task = task, Worker = worker };
                context.WorkerTasks.Add(workertask);
                task = new Task { Title = "Mail Letters" };
                workertask = new WorkerTask { Task = task, Worker = worker };
                context.WorkerTasks.Add(workertask);
                worker = new Worker { Name = "Sara" };
                task = new Task { Title = "Buy Envelopes" };
                workertask = new WorkerTask { Task = task, Worker = worker };
                context.WorkerTasks.Add(workertask);
                context.SaveChanges();
            }

            using (var context = new Recipe2Context())
            {
                Console.WriteLine("Workers and Their Tasks");
                Console.WriteLine("=======================");
                foreach (var worker in context.Workers)
                {
                    Console.WriteLine("
{0}'s tasks:", worker.Name);
                    foreach (var wt in worker.WorkerTasks)
                    {
                        Console.WriteLine("	{0}", wt.Task.Title);
                    }
                }
            }

代码清单6-3 输出如下：

Workers and Their Tasks
=======================
Jim's tasks:
    Fold Envelopes
    Mail Letters
Sara's tasks:
    Buy Envelopes

6-3  自引用的多对多关系建模

问题

　　你有一张自引用的多对多关系的表，你想为这张表及它的关系建模。

解决方案

　　假设你的表拥有一个使用链接表的自引用有关系，如图6-4所示。

图6-4 一个与自己多对多的关系表

　　按下面的步骤为此表建模：

　　　　1、在你的项目中创建一个继承自DbContext的类Recipe3Context；

　　　　2、使用代码清单6-4中的代码，在你的项目中添加一个POCO实体类 Product；

代码清单6-4. 创建一个POCO实体类Product

 [Table("Product", Schema = "Chapter6")]
    public class Product
    {
        public Product()
        {
            RelatedProducts = new HashSet<Product>();
            OtherRelatedProducts = new HashSet<Product>();
        }

        [Key]
        [DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]
        public int ProductId { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }

        //自己(本product)的关联Products
        public virtual ICollection<Product> RelatedProducts { get; set; }

        //与自己(本product)关联的Products
        public virtual ICollection<Product> OtherRelatedProducts { get; set; } 

    }

　　　　3、在上下文对象Recipe3Context中添加一个类型为DbSet<Product>的属性；

　　　　4、在Recipe3Context中重写上下文对象DbContext的方法OnModelCreating，创建自引用的多对多关系映射，如代码清单6-5所示。

代码清单6-5. 重写上下文对象DbContext的方法OnModelCreating，创建自引用的多对多关系映射　

 　　protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            base.OnModelCreating(modelBuilder);

            modelBuilder.Entity<Product>()
                        .HasMany(p => p.RelatedProducts)
                        .WithMany(p => p.OtherRelatedProducts)
                        .Map(m =>
                                 {
                                     m.MapLeftKey("ProductId");
                                     m.MapRightKey("RelatedProductId");
                                     m.ToTable("RelatedProduct", "Chapter6");
                                 });
        }

原理

　　正如你看到的那样，实体框架很容易就支持了一个自引用的多对多关联。我们在Product类中创建了两个导航属性，RelatedProducts和OtherRelatedProducts,并在DbContext的派生类中将其映射到底层的数据库中。

　　代码清单6-6，插入与获取一些关联的products。为了获取给定Product的所有关联Products，我们遍历了两导航属性RelatedProducts和OtherelatedProducts。

　　产品Tent(帐篷）与产品Ground Cover（地被植物）通过Ten的导航属性RelatedProducts相关联，因为我们将Ground Cover添加到Ten的导航属性RealteProducts集合中。产品Pole(杆）与产品Ten(帐篷）通过Ten的导航属性OtherRelatedProducts相关联，因为我们将Ten添加到Pole的导航属性RelatedProducts集合中。这个关联具体有双向性。在一个方向上，它是一个关联产品，在另一个方向上，这又一个被关联的产品。

代码清单6-6. 获取关联产品

using (var context = new Recipe3Context())
            {
                var product1 = new Product { Name = "Pole", Price = 12.97M };
                var product2 = new Product { Name = "Tent", Price = 199.95M };
                var product3 = new Product { Name = "Ground Cover", Price = 29.95M };
                product2.RelatedProducts.Add(product3);
                product1.RelatedProducts.Add(product2);
                context.Products.Add(product1);
                context.SaveChanges();
            } using (var context = new Recipe3Context())
            {
                var product2 = context.Products.First(p => p.Name == "Tent");
                Console.WriteLine("Product: {0} ... {1}", product2.Name,
                                   product2.Price.ToString("C"));
                Console.WriteLine("Related Products");
                foreach (var prod in product2.RelatedProducts)
                {
                    Console.WriteLine("	{0} ... {1}", prod.Name, prod.Price.ToString("C"));
                }
                foreach (var prod in product2.OtherRelatedProducts)
                {
                    Console.WriteLine("	{0} ... {1}", prod.Name, prod.Price.ToString("C"));
                }
            }

代码清单6-6的输出如下：

Product: Tent ... $199.95
Related Products
    Ground Cover ... $29.95
    Pole ... $12.97

　　在代码清单6-6中，只获取第一层的关联产品。传递关系(transitve relationship)是一个跨越了多层的关系，像一个层次结构。如果我们假设“关联产品（related products)"关系是可传递的，那么，我们可能需要使用传递闭包（transitive closure)形式（译注：这个概念有点绕，大家仔细理解。传递闭包、即在数学中，在集合 X 上的二元关系 R 的传递闭包是包含 R 的 X 上的最小的传递关系。例如，如果 X 是(生或死)人的集合而 R 是关系“为父子”，则 R 的传递闭包是关系“x 是 y 的祖先”。再比如，如果 X 是空港的集合而关系 xRy 为“从空港 x 到空港 y 有直航”，则 R 的传递闭包是“可能经一次或多次航行从 x 飞到 y”）。无论有多少层，传递闭包都将包含所有的关联产品。在电商务应用中，产品专家创建第一层的关联产品，额外层级的关联产品可以通过传递闭包推导出来 。最终的结果是，这些应用在你处理订单时会有类似这样的提示“……你可能感兴趣的还有……”。

　　在代码清单6-7中，我们使用递归方法来处理传递闭包。在遍历导航属性RelatedProducts和OtherrelatedProduxts时，我们要格外小心，不要陷入一个死循环中。如果产品A关联产品B，然后产品B又关联产品A，这样，我们的应用就会陷入无限递归中。为了阻止这种情况的发生，我们使用一个Dictionary<>来帮助我们处理已遍历过的路径。

代码清单6-7.关联产品关系的传递闭包

public static void Run()
        {
            using (var context = new Recipe3Context())
            {
                var product1 = new Product { Name = "Pole", Price = 12.97M };
                var product2 = new Product { Name = "Tent", Price = 199.95M };
                var product3 = new Product { Name = "Ground Cover", Price = 29.95M };
                product2.RelatedProducts.Add(product3);
                product1.RelatedProducts.Add(product2);
                context.Products.Add(product1);
                context.SaveChanges();
            }

            using (var context = new Recipe3Context())
            {
                var product1 = context.Products.First(p => p.Name == "Pole");
                Dictionary<int, Product> t = new Dictionary<int, Product>();
                GetRelated(context, product1, t);
                Console.WriteLine("Products related to {0}", product1.Name);
                foreach (var key in t.Keys)
                {
                    Console.WriteLine("	{0}", t[key].Name);
                }
            }
            
        }

        static void GetRelated(DbContext context, Product p, Dictionary<int, Product> t)
        {
            context.Entry(p).Collection(ep => ep.RelatedProducts).Load();
            foreach (var relatedProduct in p.RelatedProducts)
            {
                if (!t.ContainsKey(relatedProduct.ProductId))
                {
                    t.Add(relatedProduct.ProductId, relatedProduct);
                    GetRelated(context, relatedProduct, t);
                }
            }
            context.Entry(p).Collection(ep => ep.OtherRelatedProducts).Load();
            foreach (var otherRelated in p.OtherRelatedProducts)
            {
                if (!t.ContainsKey(otherRelated.ProductId))
                {
                    t.Add(otherRelated.ProductId, otherRelated);
                    GetRelated(context, otherRelated, t);
                }
            }
        }

　　在代码清单6-7中，我们使用Load()方法（见第五章）来确保关联产品的集合被加载。不幸的是，这意味着，将会有更多的数据库交互。我们可能会想到，预先从Product表中加载出所有的行，并希望Relationship span(关联建立）能帮我们建立好关联。但是，Relationship span不会为实体集合建立关联（译注：导航属性为集合的情况），只会为实体引用建议关联。因为我们的关系是多对多（实体集合），所以，我们不能依靠relationship span来帮我们解决这个问题，只能依靠Load()方法。

　　代码清单6-7的输出如下。代码块的第一部分，插入关系，我们可以看到，Pole关联Ten,Ten关联Ground Cover。Pole的关联产品的传递闭包包含，Ten,Groud Cover,和Pole。Pole被包含的原因是,它在Pole与Ten的关系中的另一端。

Products related to Pole
    Tent
    Ground Cover
    Pole

　　这一篇讲了三个主题，内容有点多，第三个主题的内容又有点绕，翻译时也费了不少脑力。感谢你阅读。下篇再见！

　　

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