框架演变中的技术发展史

引言

    面向对象的领域模型与面向关系的数据库，如同在二维平面上绘制三维的物体，始终充斥着表达与实现间的种种羁绊。为此，PoEAA（Patterns of Enterprise Application Architecture，企业应用架构模式）与DDD（Domain Driven Design，领域驱动设计）应运而生。Martin Fowler在总结了大量的应用经验后，提炼出若干种应用于企业应用开发的模式，并最终使PoEAA一书成为了企业应用开发领域的圣典。Eric Evans提出的以领域模型和敏捷开发为核心的领域驱动设计，使得PoEAA得到迅速的推广与普及，DDD本身也因此得到了极大的丰富与完善。

    与之呼应地，Microsoft迅速在.NET平台上推出了LINQ（Language Integrated Query，语言集成查询）与Entity Framework，以期为.NET的企业应用开发铺平道路。但归咎于.NET Framework的臃肿、效率和部署等因素，加之一定程度上的误解，LINQ与EF的推广遇到了相当的阻力。CSDN上类似《为什么很多公司都不用LINQ》这样的帖子，便可作为例证。而在另一方面，EF 4.3 release已于2月9日发布，EF Migration进步神速，在国外各大技术论坛上引发了热议，与之形成了鲜明对比。

    有鉴于此，我从一名普通.NET程序员的角度出发，谈一谈我为什么需要LINQ与EF，亦将此作为对自己学习与实践的简要总结。因为，我宁愿奔劳于追日的坎途，而不愿意成为井底那只安逸的青蛙。

还要写在前面的是，PoEAA与DDD的出现，并不只是为了解决领域模型与关系数据库之间的失配。最后，LINQ不只为数据库而来。

在没有LINQ与EF的日子里

    在那些没有LINQ与EF的日子里，应该说是再早一点，在没有.NET与C#之前，Visual C++、MFC、COM和ADO几乎成为了我开发MIS（Management Information System，管理信息系统）的全部，Hopper Island News成为我学习和使用ADO的样板。那些日子里，我一边看着Borland与Sybase的江河日下，一边彷徨于Microsoft与Sun关于Java标准的争执，加之不习惯Java略显怪异的语法，而最终没有投入Java的怀抱。

相比C++里令人头疼的指针使用、线程和内存的管理，Java诸如内存自动回收之类的特性，在当时是一个很大的亮点，也成为许多人投身Java的主要原因。慢慢地，随着STL与ATL的普及，一些通用的模板和框架被大量引入C++，编写COM不再显得困难非凡，情况开始有所改善。但是如同今天许多人在ADO.NET基础上编写SqlHelper（或DbHelper）一样，我当时仍要费很大的劲去对RecordSet这样的东西进行再次封装，小心地处理数据类型的转换，谨慎地实现线程的同步，精心地设计查询所需的排序与查找算法，还得异常敏感地去查找所有可能的Bug与内存泄漏。我的时间与精力，因此而大量地花费在了这些底层的实现细节上。期间，我甚至为了减轻设计负担，尝试了IBM的VisualAge C++。

    接下来的某天，我收到了MSDN寄来的一份邮件，内有一套Visual Studio.NET 2002 beta的CD和一本惯常以“Hello World！”开始的C#编程手册。类似C++的语法、类似Java的内存管理和类似Visual Basic的UI设计方式，都在很大程度上吸引了我。转向C#之初的这段日子，我并没有太多的喜悦，因为转轨总是伴随着痛苦。另一方面，宽带上网尚显奢侈，资料收集极其不易，加之C#非常稚嫩，.NET Framework与ADO.NET存在许多让人诟病的地方，所以我的进步非常缓慢。尽管如此，C#堪比Pascal的严谨语法，ADO.NET的焕然一新，更重要的是C#与.NET让我逐渐从底层的细节脱身，都给我带来了极大的振奋和希望。

在临摹Duwamish的过程中，我等到了NET 2.0的发布，PetShop转而成为了我模仿的样板。然而，.NET的ORM工具仍相对匮乏，结合ADO.NET、泛型和原生的SQL语句制作的SqlHelper大量涌现。这些SqlHelper的质量参差不齐，导致SQL注入攻击成为了这一时期许多网站管理者的噩梦。某个“五一”帮朋友配机时，就曾遇到卖家炫耀其基于.NET 1.1开发的进销存系统，结果被我当场注入，最后他以免费赠送一根内存条为代价，换取了一个现在看来是非常勉强的解决方案（警告：千万不要把程序员与电脑折装工划上等号）。

俱往矣！

LINQ和EF来了

    接下来的若干年里，各种设计工具和框架接踵而至，底层的实现越来越多地被掩盖和隐藏，让我们可以更加专注于领域模型的构造，而免受内存管理、线程同步和数据库访问等具体实现的干扰。尽管如此，对数据进行查询、排序、分组、聚合的一些基本功能，仍主要依赖于自定义的算法实现。

期间，Hibernate被移植到.NET平台，成为了当下依然流行的持久化框架、ORM工具NHibernate。NHibernate利用反射Reflection与元数据Metadata实现了ORM，并提供了类似SQL的HQL查询语言（Hibernate Query Language）以及条件对象（Criteria Object），极大地解放了数据库访问的实现，使PI设计（Persistence Ignore，持久化无关）变得越发容易。

    然而，强大的工具，通常也意味着相应的复杂度与相当的难度。就在我被NHibernate配置弄得头晕脑胀的时候，LINQ to Objects首先进入了我的眼帘。当只用一个函数OrderBy()就可以取代之前写了若干行的排序算法时，我知道，又一个新的时代到来了。

从DDD的角度理解LINQ与EF

我无意于在此阐述LINQ与EF究竟是什么，而只想说明以下几点：

1. LINQ ≠ LINQ to SQL，LINQ ≠ LINQ to Entity，不要一提到LINQ，就把它与数据库挂上钩。

2. 除了LINQ to SQL、LINQ to Entity以外，LINQ to Objects、LINQ to Xml、LINQ to DataSet也是LINQ的重要组成。其中的LINQ to DataSet，更是Access与Excel相关应用的利器。

3. 包括NHibernate、iBatis在内，为了满足PI需要，所有的ORM工具都会有效率上的损失。

4. 原生的SQL语句尽管强大，但无法避免不同数据库之间的兼容性问题，以及提供优雅简洁的代码。

 

那么具体到实际中的应用开发，我们又将如何理解和定位LINQ与EF呢？

    “专注于领域模型构造，迭代与重构以完善设计”—这是我个人对DDD的概括。DDD采用了分层的理念，因此同样遵循了层内高度内聚、层间尽可能松耦合的设计原则。一个理想的DDD成果，领域模型可以无需重新编译而自由选择Web或WinForm的UI实现，通过简单的配置就可更换不同的数据库支持，甚至使用非数据库的形式作为持久化支持。

在这里，LINQ在DDD的各层均可充分应用，因为它本身就是C#语法的一部分，解决了我们最常用的数据排序、查找、分组、聚合等功能，其灵活性、扩展性在Specification模式的实现上更是体现得淋漓尽致。

    而在基础层的数据库访问实现上，以LINQ to Entity为代表的Entity Framework开始走上前台，成为.NET平台下新兴的ORM工具。借由Code First对POCO（Plain Old CLR Object）声明式的特性修饰、简洁的Fluent API和复杂的Object Services，EF为Unit of Worker、Identity Map、Data Mapper等PoEAA模式的简洁实现提供了强大支持。EF Migration则在不变更领域模型设计的前提下，可以变更数据库设计而不破坏原有数据，或进行数据的迁移，尽管我还不是非常熟悉它。通过各种定制的Provider，我们还将SQL的兼容性问题，部分地推给了数据库厂商。

在EF下使用Code First的方式，避免了NHibernate繁琐的配置过程，转而改用一些直观的特性修饰和内嵌的数据库构造器，确保了代码的简洁易读和对数据库更全面的控制。如果说二者同作为ORM工具，有一定程度的对应关系，那么可以把EF 里的DbContext对应于NHibernate里的ISession，但是后者通过HQL与查询对象实现的查询，就没有EF中的LINQ表达式来得简洁和优雅了。

    在学习和实践EF Code First的过程中，我完成了一个小项目的升级。通过装配不同的数据访问程序集，达到修改POCO与表之间映射关系的目的，成功实现了数据库中表的垂直分割与水平分割，而未影响其他层的实现。但是，期间也暴露出一些问题：

1. POCO类要承载许多类似[Key]、[Table]之类的声明修饰，使POCO对象变得臃肿，并且变相地与数据库建立了耦合。

2. 复杂的映射逻辑仍需要通过重载OnModelCreating()实现，又再添POCO类与底层间的耦合。

3. LINQ to Entity仍存在一些问题，Include()方法时常会遇到类型失配的运行错误。

 

因此，LINQ与Entity Framework还有很长的路要走。

后记

    这段日子一直在研究和使用mvc、wcf、EF、LINQ这些东西，网上找到的这些资料，感觉对框架和工具的发展史的了解有很好的帮助，对于自己这样的新手也很有指导性的意义。收藏起来，慢慢品味！