实体框架如何管理实体间的关系

关系与导航属性

本主题概述实体框架如何管理实体间的关系。还对如何映射和操作关系提供了一些指南。

 

关系、导航属性和外键

在关系数据库中，表之间的关系（也称为关联）是通过外键定义的。外键 (FK) 是用于在两个表的数据之间建立并强制链接的一列或列组合。有三种关系类型：一对一、一对多和多对多。在一对多关系中，外键是在表示关系多端的表上定义的。多对多关系涉及定义第三个表（也称为接合或联接表），主键由来自两个相关表的外键组成。在一对一关系中，主键还用作外键，两个表都没有单独的外键列。

下图显示的两个表存在一对多关系。Course 表为依赖表，因为它包含 DepartmentID 列，该列链接到 Department 表。

在实体框架中，实体可以通过关联（关系）与其他实体相关。每个关系都包含两端，它们描述关系中两个实体的实体类型以及类型的多重性（一、零或一、多）。关系可由引用约束控制，该引用约束描述了关系中的哪端为 Principal Role 以及哪端为 Dependent Role。

导航属性为在两个实体类型间导航关联提供了一种方式。针对对象参与到其中的每个关系，各对象均可以具有导航属性。使用导航属性，可以在两个方向上导航和管理关系，返回引用对象（如果多重性为一或者零或一）或集合（如果多重性为多）。也可以选择使用单向导航，在这种情况下，只对参与关系的一种而不是两种类型定义导航属性。

建议在映射到数据库中外键的模型中包含属性。加入了外键属性，您就可以通过修改依赖对象的外键值来创建或更改关系。此类关联称为外键关联。在 N 层应用程序中，使用外键更为重要。请注意，在 1 对 1 或 1 对 0..1 关系中，没有单独的外键列，主键属性用作外键并且始终包含在模型中。

当模型中不包含外键列时，关联信息将作为独立对象管理。关系是通过对象引用而不是外键属性跟踪的。这种关联类型称为“独立关联”。修改独立关联 的最常见方式是修改为参与关联的每个实体生成的导航属性。

可以在您的模型中选择使用一种或两种类型的关联。不过，如果多对多关系是通过只包含外键的联接表连接的纯粹关系，EF 将使用独立关联来管理这样的多对多关系。  

下图所示为使用实体框架设计器创建的概念模型。该模型包含两个参与一对多关系的实体。这两个实体都有导航属性。Course 为依赖实体，它定义了 DepartmentID 外键属性。

 

下图所示为使用 Code First 创建的相同模型。

 

配置/映射关系

本页面的其余部分介绍如何使用关系访问和操作数据。有关在模型中如何设置关系的信息，请参见以下页面。

• 要在 Code First 中配置关系，请参见 数据注释和 Fluent API — 关系。
• 要使用实体框架设计器配置关系，请参见 关系与 EF 设计器。

 

创建和修改关系

在外键关联 中，更改关系时，具有 EntityState.Unchanged 状态的依赖对象的状态会改为 EntityState.Modified。在独立关系中，更改关系不会更新依赖对象的状态。

下面的示例演示如何使用外键属性和导航属性关联相关对象。使用外键关联时可以使用任一种方法更改、创建或修改关系。使用独立关联，则不能使用外键属性。

• 通过为外键属性指定新值，如下例所示。
  
  course.DepartmentID = newCourse.DepartmentID;

 

• 下面的代码通过将外键设置为 null 删除了关系。请注意，外键属性必须不可为 Null。
  
  course.DepartmentID = null;
  
  注意：如果引用处于已添加状态（在本例中为 course 对象），在调用 SaveChanges 之前，引用导航属性将不与新对象的键值同步。由于对象上下文在键值保存前不包含已添加对象的永久键，因此不发生同步。如果必须在设置关系时使新对象完全同步，请使用以下方法中的一种。

 

• 通过将一个新对象分配给导航属性。下面的代码在 course 和 department 之间创建关系。如果对象附加到上下文，course 也会添加到 department.Courses 集合中，course 对象的相应的外键属性设置为 department 的键属性值。
  
  course.Department = department;

 

• 要删除该关系，请将导航属性设置为 null。如果使用的是基于 .NET 4.0 的实体框架，则需要先加载相关端，然后再将其设置为 Null。例如：
  
  context.Entry(course).Reference(c => c.Department).Load();
  course.Department = null;
  
  从实体框架 5.0（它基于 .NET 4.5）开始，不必加载相关端就可以将关系设置为 Null。也可以使用以下方法将当前值设置为 Null。
  
  context.Entry(course).Reference(c => c.Department).CurrentValue = null;

 

• 通过在实体集合中删除或添加对象。例如，可以将 Course 类型的对象添加到 department.Courses 集合中。此操作将在特定 course 和特定 department 之间创建关系。如果对象附加到上下文，course 对象的 department 引用和外键属性将设置为相应的 department。
  
  department.Courses.Add(newCourse);

 

• 通过使用 ChangeRelationshipState 方法更改两个实体对象间指定关系的状态。此方法是处理 N 层应用程序和独立关联 时最常用的方法（不能用于外键关联）。此外，要使用此方法，必须下拉到 ObjectContext，如下例所示。
  
  在下面的示例中，Instructor 和 Course 之间存在多对多关系。调用 ChangeRelationshipState 方法并传递 EntityState.Added 参数，使 SchoolContext 知道在这两个对象间添加了关系。
  
         ((IObjectContextAdapter)context).ObjectContext.
                   ObjectStateManager.
                    ChangeRelationshipState(course, instructor, c => c.Instructor, EntityState.Added);   
  
  请注意，如果是更新（而不仅是添加）关系，添加新关系后必须删除旧关系：
  
         ((IObjectContextAdapter)context).ObjectContext.
                    ObjectStateManager.
                    ChangeRelationshipState(course, oldInstructor, c => c.Instructor, EntityState.Deleted);    

 

同步 FK 和导航属性之间的更改

使用上述方法中的一种更改附加到上下文的对象的关系时，实体框架需要保持外键、引用和集合同步。实体框架使用代理自动管理 POCO 实体的这种同步（也称为关系修复）。有关更多信息，请参见 使用代理。

如果不通过代理使用 POCO 实体，则必须确保调用 DetectChanges 方法同步上下文中的相关对象。请注意，下面的 API 会自动触发 DetectChanges 调用。

• DbSet.Add
• DbSet.Find
• DbSet.Remove
• DbSet.Local
• DbContext.SaveChanges
• DbSet.Attach
• DbContext.GetValidationErrors
• DbContext.Entry
• DbChangeTracker.Entries
• 对 DbSet 执行 LINQ 查询

 

加载相关对象

在实体框架中，一般使用导航属性加载与定义的关联返回的实体相关的实体。有关更多信息，请参见 加载相关对象。

注意：在外键关联中，加载依赖对象的相关端时，将根据内存中当前的相关外键值加载相关对象：

1. // Get the course where currently DepartmentID = 1.
2. Course course2 = context.Courses.First(c=>c.DepartmentID == 2);
3.  
4. // Use DepartmentID foreign key property 
5. // to change the association.
6. course2.DepartmentID = 3;
7.  
8. // Load the related Department where DepartmentID = 3
9. context.Entry(course).Reference(c => c.Department).Load();

在独立关联中，基于当前数据库中的外键值查询依赖对象的相关端。不过，如果修改了关系，并且依赖对象的引用属性指向对象上下文中加载的不同主对象，实体框架将尝试创建关系，就像它在客户端定义的那样。

 

管理并发

在外键和独立关联中，并发检查都是基于实体键和模型中定义的其他实体属性的。使用 EF 设计器创建模型时，将 ConcurrencyMode 特性设置为 fixed 可指定应对该属性进行并发检查。使用 Code First 定义模型时，应对要进行并发检查的属性使用 ConcurrencyCheck 注释。使用 Code First 时，也可以使用 TimeStamp 注释指定应对属性进行并发检查。一个给定类中只能有一个时间戳属性。Code First 将此属性映射到数据库中一个不可为 Null 的字段。

建议始终使用外键关联处理参与并发检查和解析的实体。

有关更多信息，请参见 开放式并发模式。

 

使用重叠键

重叠键是指键中某些属性亦是实体中其他键的一部分的那些组合键。在独立关联中不能包含重叠键。若要更改包含重叠键的外键关联，我们建议您修改外键值而不要使用对象引用。