EF6学习笔记十六：变更追踪

要专业系统地学习EF推荐《你必须掌握的Entity Framework 6.x与Core 2.0》。这本书作者（汪鹏，Jeffcky）的博客：https://www.cnblogs.com/CreateMyself/

变更追踪是什么呢？通过EF持久化数据，那么EF是怎么知道你的实体发生了变化，哪里放生了变化？你可能说是实体状态，那么它又是怎么改变实体状态呢？

你的POCO实体状态和EF之间是无法同步的，那么就需要变更追踪的机制。

变更追踪有两种方式，快照追踪和代理追踪

快照追踪的原理是，EF从数据库中获取数据，首先它会在内部对这个实体生成一个快照，也就是副本，另一个则返回给我们程序员。

当我们的POCO实体放生变化调用savechanges()持久化数据的时候，它会扫描POCO和快照进行对比，更改实体状态，这样EF就知道这个实体的变更情况。

这个比较像是MVVM架构的前端框架里面的双向绑定，专门写个方法，去执行这个检查的操作。EF里面肯定会复杂一些，首先它有延迟加载，为什么要有，因为数据是从数据库中获取的，要保证数据是新数据，所以越晚给你越好。

第二个方式是代理追踪，它就没有创建快照，而是重写你的POCO生成一个代理类，你的model里面不是会有virtual修饰的属性吗？因为它重写，动态生成，那么它就可以加入自己的代码。

当你的实体放生改变，那么不需要扫描去对比，直接就通知EF了。

那么最后会讲到他们之间的性能。你可能会说，既然少了全盘扫描对比，那么肯定是代理的性能高啊！这可就不一定了，难道代理追踪的那个通知机制就不耗性能吗？

我们先归纳一些问题。

1.怎样识别这两种方式

2.既然有两种追踪方式，那么到底怎么使用，是使用了一个就不能使用另一个呢？还是其他

3、EF默认是使用哪一种

4、他们之间的具体区别

5、怎么实现快照式跟踪，怎样实现代理跟踪

6、全盘扫描，调用的是哪个方法

7、代理追踪和延迟加载的关系

我们可以通过打印上下文的Configuration里面的具体配置，看看开启的情况，默认是都开启的

bool detect = ctx.Configuration.AutoDetectChangesEnabled;
bool proxy = ctx.Configuration.ProxyCreationEnabled;
Console.WriteLine($"detect:{detect},proxy:{proxy}");
//  detect:True,proxy:True

那么EF到底默认使用哪种方式，我实践的结论是：快照追踪

何种方式会创建为代理类型

我们来认识一下代理类，代理类的类型是System.Data.Entity.DynamicProxies后面跟一大串数字+字母
比如我们查询这个model，我有两个model，Store商店和Commodity商品，一对多关系。我们看到整个实体和里面的导航属性为代理类型。

 /// <summary>
    /// 商品类
    /// </summary>
    public class Commodity : BaseEntity
    {
        public string Name { get; set; }
        public string Unit { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
        public string FK_StoreId { get; set; }
        public virtual Store Store { get; set; }
    }

 然后我们把Commodity类里面的virtual去掉，在看一下，我们看到，查询出的实体不是代理类了，实体中的导航属性为null

public class Commodity : BaseEntity
    {
        public string Name { get; set; }
        public string Unit { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
        public string FK_StoreId { get; set; }
        public Store Store { get; set; }  //  去掉vitrual
    }

 那么我们现在使用Include加载里面的导航属性，可以看到饥饿加载出来的导航属性为代理类型

 我把Store商店类和BaseEntity贴出来

 public class Store:BaseEntity
    {
        public string Name { get; set; }
        public string Address { get; set; }
        public virtual ICollection<Commodity> Commodities { get; set; }
    }

public class BaseEntity
    {
        public BaseEntity()
        {
            this.Id = Guid.NewGuid().ToString();
            this.AddTime = DateTime.Now;
        }

        public string Id { get; set; }
        public DateTime AddTime { get; set; }
    }

 现在我们对上一步稍微修改下查询，我们把Store类中的virtual去掉，我们看到不管是实体本身，还是里面导航属性的类型都已经不是代理类型

 我们再来看一下，我有个Book类，它和谁都没有关系

public class Book:BaseEntity
    {
        public string Name { get; set; }
        public int PageSize { get; set; }
    }

查询所有book,没有代理类型

 那么为book类中随便一个属性加上virtual,再查询,可以看到没有代理类型

 既然这样，那么我们将Commodity类中的Store属性去掉virtual,然后在Name属性用virtual修饰。可以看到，不管查集合还是单个实体，都没有代理类型

 那么我们就来得出结论了，如果你的类型里面的导航属性（非基元类型的属性）被vitrual修饰，那么查询出的这个实体或者集合就是代理类型，包括导航属性也是代理类型。

实现快照追踪与代理追踪

上面试验的有点多，可能忘记了前面的问题。上面的测试虽然有代理类型，但是，这就并不代表就是使用的代理追踪。

因为代理追踪不会全盘扫描快照，进行对比。那么EF里面是哪个方法专管扫描比较这个事情呢？答案就是：DetectChanges()

所以我们只要试验某一个实体，对他的属性进行了修改，并且实体状态放生了变化。如果没有调用DetectChanges()方法就是使用的代理追踪，如果调用了DetectChanges()则是快照追踪

所以这里，就要开始调试EF源码了，我今天调了一下，实在是看不懂，但是找到了这个DetectChanges,我在里面加了句Console

 我们主要面向的是DbContext这个上下文，但是在DbContext上下文中还有一个内部的上下文叫做InternalContext,具体原理不清楚。在内部它使用的的是ObjectContext,而DetectChanges()方法就是在这里面。比如我们调用SaveChanges()方法时，其实他最终会调用DetactChanges

不只SaveChanges这一个方法会调用DetectChange,还有其他的几个方法，这几个方法，作者为我们列出来了

DbSet.Find

DbSet.Local

DbSet.Remove

DbSet.Add

DbSet.Attach

DbContext.SaveChanges

DbContext.GetValidationErrors

DbContext.Entry

DbContext.Tracker.Entries

现在我们来看一下，这是另一个项目，有三个model。和上面的一样，Order订单类、Porduct产品类、BaseEntity基类

//  基类
public class BaseEntity
    {
        public BaseEntity()
        {
            this.Id = Guid.NewGuid().ToString();
            this.AddTime = DateTime.Now;
        }
        public string Id { get; set; }
        public DateTime AddTime { get; set; }
    }

// 订单类
public class Order : BaseEntity
    {
        public  string OrderNO { get; set; }
        public  string Description { get; set; }
        public virtual ICollection<Product> Products { get; set; }
    }

//  产品类 
public class Product : BaseEntity
    {
        public string Name { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
        public string Unit { get; set; }
        public string FK_OrderId { get; set; }
        public virtual Order Order { get; set; }
    }

那么我们先添加一个订单验证一下，看看Entiry和SaveChanges是不是调用了DetectChanges方法。可以看到他调用了三次DetectChanges方法，Add一次，SaveChanges一次，Entry一次

Order o = new Order
{
      OrderNO = "order9999",
      Description = "xxx"
};
 ctx.Orders.Add(o);
 ctx.SaveChanges();
 Console.WriteLine(ctx.Entry(o).State);

 那我们现在对一个查询出来的产品数据，修改它的属性，调用Entry获取它的状态，如果调用了DetectChanges并且状态改变，那么就是快照追踪；如果状态改变并且没有调用DetectChanges则说明使用的是代理追踪

var order = ctx.Orders.FirstOrDefault();
Console.WriteLine(ctx.Entry(order).State);
order.OrderNO = "dfdf";
Console.WriteLine(ctx.Entry(order).State);

 上面的说明是快照跟踪。同时也说明了另一个问题，我查询的是第一个订单，订单里面的产品集合我是用virtual修改是，根据上面的结论这个实体类型和他的导航属性类型是代理类型，这就说明了，不是有了代理类型，就会使用代理追踪

代理追踪需要满足两个条件,二者缺一不可，我试了的，各位可以试一下

1、设置：AutoDetectChangesEnabled = false; 关闭自动追踪

 2、将你要设置为代理追踪的model的所有属性加上virtual，如果继承了基类也需要将基类的属性加上virtual

那么现在再来看，我们将OrderNo属性修改，此时这个属性是被virtual修饰了

ctx.Configuration.AutoDetectChangesEnabled = false;
var order = ctx.Orders.FirstOrDefault();
Console.WriteLine(ctx.Entry(order).State);
order.OrderNO = "dfdf";
Console.WriteLine(ctx.Entry(order).State);

 可以看到状态改变，并且没有调用DetectChanges()方法，这就是代理追踪。

现在我只是实现了代理追踪的方式，但是对于快照和代理的性能还一无所知，那么明天我就来简单弄一下。为什么说简单弄一下，因为作者给出的结论就是：这两种追踪方式性能上基本没什么区别，EF团队也没有在代理追踪上花太多功夫，这是一个没什么用的东西。

而且我自己也实在对这个东西不了解，面对源码完全是懵的。

代理追踪与延迟加载的关系

最后来看一下代理追踪和延迟加载的关系,他们之间有什么关系呢？

首先我们看看下面的查询，我们关闭代理：ProxyCreationEnabled = false；接着查询第一个产品

ctx.Configuration.ProxyCreationEnabled = false;
var prod = ctx.Products.FirstOrDefault();
Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(prod,set));

序列化出的JSON如下，可以看到，导航属性Order为Null

{
    "Name": "柚子",
    "Price": 5,
    "Unit": "斤",
    "FK_OrderId": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
    "Order": null,
    "Id": "18dec640-b54f-4593-8342-2b7393f8c018",
    "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
}

 这是为什么？关闭延迟加载不应该是设置LazyLoadingEnabled = false;  或者将virtual关键字去掉吗？为什么关闭了代理也无法延迟加载了？

其实延迟加载必须满足三个条件

1.Configuration.ProxyCreationEnabled = true;

2.Configuration.LazyLoadingEnabled = true;

3.导航属性修饰符必须为virtual

这就是他们之间的关系，更深入的关系我也说不上来，真遗憾。

其实有一个事比较奇怪，那就是我分别关闭代理和延迟，序列化出来的JSON内容一样，但是顺序不一样，一起来看下

关闭延迟

//  关闭延迟
ctx.Configuration.LazyLoadingEnabled = false;
var prod = ctx.Products.Include("Order").First();
Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(prod,set));

{
    "Order": {
        "Id": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
        "OrderNO": "ttttttt",
        "Description": "xxx",
        "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53",
        "Products": []
    },
    "Name": "柚子",
    "Price": 5,
    "Unit": "斤",
    "FK_OrderId": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
    "Id": "18dec640-b54f-4593-8342-2b7393f8c018",
    "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
}

关闭代理

//  关闭代理
ctx.Configuration.ProxyCreationEnabled = false;
var prod = ctx.Products.Include("Order").First();
Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(prod, set));

{
    "Name": "柚子",
    "Price": 5,
    "Unit": "斤",
    "FK_OrderId": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
    "Order": {
        "OrderNO": "ttttttt",
        "Description": "xxx",
        "Products": [],
        "Id": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
        "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
    },
    "Id": "18dec640-b54f-4593-8342-2b7393f8c018",
    "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
}

 同时关闭延迟和代理，序列化出来的JSON和仅关闭代理是一样的

//  那我们来同时关闭延迟和代理
ctx.Configuration.LazyLoadingEnabled = false;
ctx.Configuration.ProxyCreationEnabled = false;               
var prod = ctx.Products.Include("Order").First();
Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(prod,set));

{
    "Name": "柚子",
    "Price": 5,
    "Unit": "斤",
    "FK_OrderId": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
    "Order": {
        "OrderNO": "ttttttt",
        "Description": "xxx",
        "Products": [],
        "Id": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
        "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
    },
    "Id": "18dec640-b54f-4593-8342-2b7393f8c018",
    "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
}

 我们上面的都是关闭延迟加载，序列化的结果都是，导航属性里面的导航属性是为空的

那么如果我不关闭延迟加载，直接使用Netonsoft.json的忽略循环引用的配置来序列化，则会发现不一样。他是导航属性里面的导航属性还有值

//  忽略循环引用
JsonSerializerSettings set = new JsonSerializerSettings();
set.ReferenceLoopHandling = ReferenceLoopHandling.Ignore;
var res = ctx.Products.FirstOrDefault();
Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(res,set));

{
    "Order": {
        "Id": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
        "OrderNO": "ttttttt",
        "Description": "xxx",
        "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53",
        "Products": [
            {
                "Name": "椪柑",
                "Price": 3.3,
                "Unit": "斤",
                "FK_OrderId": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
                "Id": "3959d99c-ab5f-4c28-a7b4-687337ca205d",
                "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
            },
            {
                "Name": "橙子",
                "Price": 4.9,
                "Unit": "斤",
                "FK_OrderId": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
                "Id": "cdcb9a8e-1fd2-4ec3-8351-81097b254598",
                "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
            }
        ]
    },
    "Name": "柚子",
    "Price": 5,
    "Unit": "斤",
    "FK_OrderId": "0b03be26-8c3d-40b9-bf85-7dbd877b3f4e",
    "Id": "18dec640-b54f-4593-8342-2b7393f8c018",
    "AddTime": "2019-01-20T12:33:39.53"
}

 最后总算要结束了，今天在调试EF源码的时候碰到了一个有意思的东西，我已经制作成了GIF图。

什么东西呢？就是我们在调试程序的时候，比如我们要查看某一个变量里面的情况，那么鼠标移上去，会出现下拉框显示关于这个变量的信息。

可是我碰到的这个还真不是简单的显示，你看我这个，我每次移动上去触发显示详情，EF就会发起一次查询。