Entity Framework：lazy loading(一)

    于orm框架而言最显著的一个特征就是延迟加载（lazy laoding）,自然entity framework 也不例外，ms的entity frame work 是一个新的强大的数据模型工具，除了orm功能之外，还有其它更多的功能。因此对于了解entity framework是怎样通过不同的方式来体现这一特征，显得十分必要。本文将告诉我们EF在设计时那些所不为人知的:为什么EF不同于那些你所使用过的以及EF是如何实现你所期待的延迟加载这一特征的。认识到ORM并不是一个新的概念，这很重要。有许多优秀的为Ruby ，Python,甚至也有为.net framework (Nhibernate)的ORM框架出现。正是如此，当你关注EF时,你可能陷入一个和我类似的的困惑（延迟加载的方式并不是我想要的）。因为我使用过LINQ to SQL,我非常期待隐式的延迟加载，并且因此EF将会打破这一界限，后来才知道这是错误的。在之前我详细的描述过entity framework 在设计上与Linq to SQL 的不同（或其它的ORM框架像Nhibernate），我想通过code来展示这些，场景非常简单，在数据库里有2张表"Customers" 表和"Orders"表。我用过LINQ to SQL设计器和Entity framework 设计器，这2个设计器都很容易的产生的C# 代码并与我的数据库交互。我的sql 表只有几条数据，Customers只有1条数据，Orders有3条数据是与Customer相关联，

 // First, using LINQ to SQL
 L2SDataContext linqToSqlContext = new L2SDataContext();
 this.MyDataGrid1.DataSource = linqToSqlContext.Customers.First().Orders;
 // 3 records in my data grid!!!
 this.MyDataGrid1.DataBind(); 

   上面的代码完成的工作正如我期待的。第一个Customer对象从数据库取出，并且我随后就访问那个Customer's 的Orders.LINQ to SQL 会返回到数据库取出Orders。现在下面是我用Entity Framework来做同样的测试，注意有多少行数据在我的datagrid:

 // Using the Entity Framework
 EFEntities entityFrameworkContext = new EFEntities(); 
 this.MyDataGrid2.DataSource = entityFrameworkContext.Customers.First().Orders; 
 // 0 records in my data grid
 this.MyDataGrid2.DataBind(); 

   就像上面的例子一样，有时候有些事情犹豫太简单以至我陷入混淆状态，实际上这里暴露出的问题也是为什么EF一出来就遭到一部分人的放弃，这个问题其实并不是Entity framework带来的，而是由于缺乏对EF底层设计的理解。

为什么EF不延迟加载（Lazy Loading)呢？

   正与我以前提到的，Entity Framework 提供 ORM功能（包含延迟加载）。实际上，EF设计小组从来没有对外宣称将会遵从延迟加载的设计风格（Lazy Loading Design Pattern），取而代之的是：EF提供‘defferred’ Loading（延期加载）功能。在另一个角度来讲，延迟加载(lazy loading)，延迟初始化(lazy initialization)，延期加载deffered loading，需要时加载（on-demand loading）和 即使加载（just-in-time loading）所有这些加载方式都意味着同一个意思。 

  在上面的例子中，LINQ to SQL 自动去数据库为第一个Customers加载Orders,可是EF的设计小组并不希望这种自动发生的行为，背后的原因其实很简单：在一个大型的项目中，对于开发人员而言非常清晰地知道何时他们会访问特定的资源(如数据库)是非常重要的。这样的后果就是，需要一个显式的“.Load()”方法加载对象。否则 你会急切（eagerly）的加载属性在一开始就使用“.Inculde”调用:

 1 // Explicitly include the orders from the database in one shot.
 2 this.MyDataGrid2.DataSource = entityFrameworkContext.Customers
 3    .Include("Orders").First().Orders;

 4 // Or you can
 5 // Explicitly load the orders after retrieving the customer.
 6 var customer = entityFrameworkContext.Customers.First();
 7 customer.Orders.Load();
 8 this.MyDataGrid2.DataSource = customer.Orders; 

   首先，我非常不喜欢这种设计风格，然而在我和一些天才(Julie Lerman, Elisa Flasko - MSFT and Jonathan Carter - MSFT就这个问题探讨之后,我才知道这个决定之后所展现出的智慧。尽管上面的理由是很好，但他们不能满足所有的设计场景，这里有一个例子在这里你将需要自动延迟加载，并且我将告诉你们在EF中怎样实现这种功能。以这个场景作为一个例子， 我的一个开发小组是关于Sharepoint的项目，结果要求是一个可配置的web应用程序并且用户可以根据自己的需要添加和删除web Parts，我们进行如下假设：

1.开发小组的负责人创建了一个静态类"BusinessObjects",暴露了许多属性，其中之一是"CurrenctCustomer".

2.Web Part "CustomerBasicInfo" 将显示"CurrentCustomer"的名字。

3.Web Part "CustomerAvailableAddresses"将会卡片上的Customer显示一个地址列表。

4.Web Part "CustomerBillingHistory" 将会显示一个Grid的所有Orders.

    在这个场景中"BusinessObjects.CurrentCustomer"的属性不要急切加载".Addresses" and ".Orders" 的Customer对象，如果用户不需要这个Web Part出现在它的画面，但是这就会浪费带宽去下载数据。上面那部分文章，是Timothy Khouri的一篇文章的一部分，个人觉得写的非常棒，就把它翻译了。虽然我没有使用过Linq to sql。 不过的确看到不少E文里抱怨Linq to sql 的隐式加载带来的麻烦。先看一个简单的例子(还是前几篇关于继承的模型)

  我要通过entitydatasource给gridview配置数据源来访问上面的模型

 1  <dxwgv:ASPxGridView ID="ASPxGridView1" runat="server" 
 2            DataSourceID="EntityDataSource1" AutoGenerateColumns="False" 
 3            KeyFieldName="PersonID">
 4            <Columns>
 5                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="PersonID" ReadOnly="True" 
 6                    VisibleIndex="0">
 7                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
 8                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="Name" VisibleIndex="1">
 9                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="Age" VisibleIndex="2">
                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="Country" VisibleIndex="3">
                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="City" VisibleIndex="4">
                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
                <dxwgv:GridViewDataDateColumn FieldName="BirthDay" VisibleIndex="5">
                </dxwgv:GridViewDataDateColumn>
                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="EmployeeNo" VisibleIndex="6">
                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="TypeOfRank.text" VisibleIndex="7">
                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
                <dxwgv:GridViewDataTextColumn FieldName="TypeOfDepartment.text" 
                    VisibleIndex="8">
                </dxwgv:GridViewDataTextColumn>
            </Columns>
        </dxwgv:ASPxGridView>
        <asp:EntityDataSource ID="EntityDataSource1" runat="server" 
            ConnectionString="name=testEntities" DefaultContainerName="testEntities" 
            EnableDelete="True" EnableInsert="True" EnableUpdate="True" 
            EntitySetName="Perosn" EntityTypeFilter="employeeTest" Include="TypeOfRank,TypeOfDepartment">
        </asp:EntityDataSource>

     我通过Include实现对TypeOfRank,TypeOfDepartment的显式加载，。我们看一下entitydatasource生成的sql

 1SELECT 
 2[Project1].[C4] AS [C1], 
 3[Project1].[C1] AS [C2], 
 4[Project1].[EmployeeID] AS [EmployeeID], 
 5[Project1].[Name] AS [Name], 
 6[Project1].[Age] AS [Age], 
 7[Project1].[Country] AS [Country], 
 8[Project1].[City] AS [City], 
 9[Project1].[BirthDay] AS [BirthDay], 
[Project1].[EmployeeNo] AS [EmployeeNo], 
[Project1].[C2] AS [C3], 
[Project1].[code] AS [code], 
[Project1].[text] AS [text], 
[Project1].[value] AS [value], 
[Project1].[C3] AS [C4], 
[Project1].[code1] AS [code1], 
[Project1].[text1] AS [text1], 
[Project1].[value1] AS [value1]
FROM ( SELECT 
    [Extent1].[EmployeeID] AS [EmployeeID], 
    [Extent1].[EmployeeNo] AS [EmployeeNo], 
    [Extent2].[Name] AS [Name], 
    [Extent2].[Age] AS [Age], 
    [Extent2].[Country] AS [Country], 
    [Extent2].[City] AS [City], 
    [Extent2].[BirthDay] AS [BirthDay], 
    '0X0X' AS [C1], 
    [Extent3].[code] AS [code], 
    [Extent3].[text] AS [text], 
    [Extent3].[value] AS [value], 
    CASE WHEN ([Extent3].[code] IS NULL) THEN CAST(NULL AS varchar(1)) ELSE '3X0X' END AS [C2], 
    [Extent4].[code] AS [code1], 
    [Extent4].[text] AS [text1], 
    [Extent4].[value] AS [value1], 
    CASE WHEN ([Extent4].[code] IS NULL) THEN CAST(NULL AS varchar(1)) ELSE '3X1X' END AS [C3], 
    1 AS [C4]
    FROM    [dbo].[employeeTest] AS [Extent1]
    INNER JOIN [dbo].[Perosn] AS [Extent2] ON [Extent1].[EmployeeID] = [Extent2].[PersonID]
    LEFT OUTER JOIN [dbo].[PickList] AS [Extent3] ON ([Extent3].[type] = 'Rank') AND ([Extent1].[Rank] = [Extent3].[code])
    LEFT OUTER JOIN [dbo].[PickList] AS [Extent4] ON ([Extent4].[type] = 'Department') AND ([Extent1].[TypeOfDepartment] = [Extent4].[code])
    WHERE ((CASE WHEN ([Extent1].[TypeOfEmployee] = 'Hour') THEN cast(1 as bit) ELSE cast(0 as bit) END) <> cast(1 as bit)) AND ((CASE WHEN ([Extent1].[TypeOfEmployee] = 'Month') THEN cast(1 as bit) ELSE cast(0 as bit) END) <> cast(1 as bit))
)  AS [Project1]
ORDER BY [Project1].[EmployeeID] ASC

   sql有些复杂,不过还是可以看出Person表与PickList表 left out join 了2次（因为2个关联对象）。如果不用 Include="TypeOfRank,TypeOfDepartment" 这句 sql:

 1SELECT 
 2[Project1].[C2] AS [C1], 
 3[Project1].[C1] AS [C2], 
 4[Project1].[EmployeeID] AS [EmployeeID], 
 5[Project1].[Name] AS [Name], 
 6[Project1].[Age] AS [Age], 
 7[Project1].[Country] AS [Country], 
 8[Project1].[City] AS [City], 
 9[Project1].[BirthDay] AS [BirthDay], 
[Project1].[EmployeeNo] AS [EmployeeNo], 
[Project1].[Rank] AS [Rank], 
[Project1].[TypeOfDepartment] AS [TypeOfDepartment]
FROM ( SELECT 
    [Extent1].[EmployeeID] AS [EmployeeID], 
    [Extent1].[EmployeeNo] AS [EmployeeNo], 
    [Extent1].[TypeOfDepartment] AS [TypeOfDepartment], 
    [Extent1].[Rank] AS [Rank], 
    [Extent2].[Name] AS [Name], 
    [Extent2].[Age] AS [Age], 
    [Extent2].[Country] AS [Country], 
    [Extent2].[City] AS [City], 
    [Extent2].[BirthDay] AS [BirthDay], 
    '0X0X' AS [C1], 
    1 AS [C2]
    FROM  [dbo].[employeeTest] AS [Extent1]
    INNER JOIN [dbo].[Perosn] AS [Extent2] ON [Extent1].[EmployeeID] = [Extent2].[PersonID]
    WHERE ((CASE WHEN ([Extent1].[TypeOfEmployee] = 'Hour') THEN cast(1 as bit) ELSE cast(0 as bit) END) <> cast(1 as bit)) AND ((CASE WHEN ([Extent1].[TypeOfEmployee] = 'Month') THEN cast(1 as bit) ELSE cast(0 as bit) END) <> cast(1 as bit))
)  AS [Project1]
ORDER BY [Project1].[EmployeeID] ASC

少了2次表的join。在我正在进行的项目里，在实体数据模型中，负载很重的业务实体会多达20几个关联对象，如果EF采用Lazy Loading Design Pattern 可以想象，无论对该业务实体进行多简单的查询都会去sql都会自动去join其它的数据表20次 ，显然是不希望被看到的，也是不被允许的。在接下来的文章里我将继续介绍Entity framework 不 LazyLoading所引起的一些负面问题以及设计一些场景来实现 Eager Loading 。