如何强制 EF 使用联接而不是拆分复杂的查询？

Question

我有一个复杂的 IQueryable，我希望 EF 使用单个数据库查询填充它，以便我可以在延迟执行的情况下使用它。请考虑以下示例。

对于这些型号：

public enum AlphaState { Unknown = '\0', Good = 'G', Bad = 'B' }

[Table("MY_ALPHA")]
public class Alpha
{
    [Key]
    [Column("alpha_index")]
    public long Index { get; set; }

    [Column("alpha_id")] // user-editable field that users call ID
    public string AlphaId { get; set; }

    [Column("deleted")]
    public char? Deleted { get; set; }

    [Column("state")]
    public AlphaState State { get; set; }

    [InverseProperty("Alpha")]
    public ICollection<Bravo> Bravos { get; set; }
}

[Table("MY_BRAVO")]
public class Bravo
{
    [Key]
    [Column("bravo_index")]
    public long BravoIndex { get; set; }

    [ForeignKey("Alpha")]
    [Column("alpha_index")] // actually a 1:0..1 relationship
    public long? AlphaIndex { get; set; }
    public virtual Alpha Alpha { get; set; }

    [InverseProperty("Bravo")]
    public ICollection<Charlie> Charlies { get; set; }
}

[Table("MY_CHARLIE_VIEW")]
public class Charlie
{
    [Key]
    [Column("charlie_index")]
    public int CharlieIndex { get; set; }

    [Column("deleted")]
    public char? Deleted { get; set; }

    [Column("created_at")]
    public DateTime CreatedAt { get; set; }

    [ForeignKey("Bravo")]
    [Column("bravo_index")]
    public long BravoIndex { get; set; }
    public virtual Bravo Bravo { get; set; }

    [ForeignKey("Delta")]
    [Column("delta_index")]
    public long DeltaIndex { get; set; }
    public virtual Delta Delta { get; set; }

    [InverseProperty("Charlie")]
    public virtual ICollection<Delta> AllDeltas { get; set; }
}

[Table("MY_DELTA")]
public class Delta
{
    [Key]
    [Column("delta_index")]
    public long DeltaIndex { get; set; }

    [ForeignKey("Charlie")]
    [Column("charlie_index")]
    public long CharlieIndex { get; set; }
    public virtual Charlie Charlie { get; set; }

    [InverseProperty("Delta")] // actually a 1:0..1 relationship
    public ICollection<Echo> Echoes { get; set; }
}

public enum EchoType { Unknown = 0, One = 1, Two = 2, Three = 3 }

[Table("MY_ECHOES")]
public class Echo
{
    [Key]
    [Column("echo_index")]
    public int EchoIndex { get; set; }

    [Column("echo_type")]
    public EchoType Type { get; set; }

    [ForeignKey("Delta")]
    [Column("delta_index")]
    public long DeltaIndex { get; set; }
    public virtual Delta Delta { get; set; }
}

...考虑这个查询：

IQueryable<Alpha> result = context.Alphas.Where(a => a.State == AlphaState.Good)
                                         .Where(a => !a.Deleted.HasValue)
                                         .Where(a => a.Bravos.SelectMany(b => b.Charlies)
                                                             .Where(c => !c.Deleted.HasValue)
                                                             .Where(c => c.Delta.Echoes.Any())
                                                             .OrderByDescending(c => c.CreatedAt).Take(1)
                                                             .Any(c => c.Delta.Echoes.Any(e => e.Type == EchoType.Two)))
var query = result as System.Data.Objects.ObjectQuery;
string queryString = query.ToTraceString();

注意： Charlie 实际上是一张桌子上的视图； Delta 对 Charlie 的表有一个 FK，但视图为链接到该 Charlie 的最新 Delta 提供了一个假 FK，因此模型使用它是因为计划仅将 EF 用于查询，从不用于更新。

我希望这个查询由单个数据库查询填充，但正如所写的那样，这不是正在发生的事情。如何修改此查询以获得相同的结果，但让 EF 简单地将条件构建到 results IQueryable 中，而不是为其预取数据？

我怎么知道它使用两个查询

我确定它会拆分为多个查询，因为出于此问题范围之外的原因，我故意为上下文提供了错误的连接字符串。 result 是一个 IQueryable，因此它应该使用延迟执行，并且在使用它之前实际上不会尝试检索任何数据，但是我一声明它就会收到连接失败异常。

背景

我们有一个现有的数据库结构、数据库访问层和数十万行使用上述结构和 DAL 的代码。我们想添加一个 UI 以允许用户构建自己的复杂查询，而 EF 似乎是为此构建底层模型的好方法。不过，我们以前从未使用过 EF，所以当权者宣布它永远无法连接到数据库；我们应该使用 EF 生成一个 IQueryable，从中提取查询字符串，然后使用我们现有的 DAL 来运行查询。

Answer 1

context.Foos.Where(f => f.Bars.Any(b => b.SomeOtherData == "baz"));

我在我拥有的数据库（使用 LINQPad）上尝试了与您类似的查询，结果是

SELECT 
  [Extent1].[Property1] AS [Property1]
  -- other properties of Foo
  FROM [dbo].[Foos] AS [Extent1]
  WHERE EXISTS (SELECT 
    1 AS [C1]
    FROM [dbo].[Bars] AS [Extent2]
    WHERE ([Extent1].[FooId] = [Extent2].[FooId]) AND (N'baz' = [Extent2].[SomeOtherData])
  )

...在我看来，这绝对是一个查询。

IQueryable 函数中的表达式不会直接执行——它们用于生成 SQL，然后在需要具体化结果时用于执行查询。

Answer 2

尝试使用 LINQ 查询语法。

var result = (
    from f in foo
    join b in bar
        on f.fooid equals b.fooid
    where b.someotherdata = "baz"
    select new { f.fooid, f.somedata }
).Distinct().ToEnumerable();

这将被推迟到枚举。

Answer 3

我怎么知道它使用了两个查询

您观察到的不是 EF 开始运行您的查询。将查询分配给 result 变量后，您仍然有查询定义，而不是结果集。如果您将探查器附加到数据库，您将看到没有为您的查询执行任何 SELECT 语句。

那么，为什么 是 作为与数据库的连接？原因是第一次为给定的派生 DbContext 类型构建查询时，EF 会为该类型构建并缓存其内存模型。它通过对您定义的类型、属性和属性应用各种约定来做到这一点。理论上，此过程不需要连接到数据库，但 SQL Server 的提供程序无论如何都会这样做。它这样做是为了确定您正在使用的 SQL Server 版本，以便确定它是否可以在其构建的模型中使用更新的 SQL Server 功能。

有趣的是，这个模型是为 type 而缓存的，而不是上下文的实例。您可以通过处理您的context 然后创建一个新的并重复构建查询的代码行来看到这一点。在第二种情况下，您不会看到与数据库的连接，因为 EF 会将其缓存模型用于您的上下文类型。

当权者宣布它永远无法连接到数据库；我们应该使用 EF 生成一个 IQueryable，从中提取查询字符串，然后使用我们现有的 DAL 来运行查询。

由于您需要避免 EF 连接到数据库，您可以查看我的帖子 here，其中包含有关如何在代码中预先提供此信息的详细信息。

另外，请注意，EF 第一次遇到您的DbContext 类型时可能会连接到您的服务器还有另一个原因：初始化。除非您禁用了初始化（使用 Database.SetInitializer<MyContext>(null) 之类的东西），否则它将检查数据库是否存在，如果不存在则尝试创建它。

请注意，您可以直接在 EF 代码优先查询上调用 ToString() 以获取 T-SQL 查询。您不需要通过中间的 ObjectQuery.ToTraceString() 方法，它实际上是旧版 EF API 的一部分。但是，这两种方法都用于调试和记录目的。使用 EF 构建查询但不执行它们是相当不寻常的。您可能会遇到这种方法的问题——最明显的是当 EF 确定它应该生成参数化查询时。此外，不能保证不同版本的 EF 会为相同的输入生成相似的 T-SQL，因此当您更新到较新的 EF 版本时，您的代码最终可能会变得相当脆弱。确保你有大量的测试！

如果您担心让用户直接连接到数据库——这是一个完全合理的安全问题——您可以考虑另一种方法。我对此没有太多经验，但似乎OData 可能很合适。这允许您在客户端上构建查询，通过远程连接对其进行序列化，然后在您的服务器上重新创建它们。然后，在服务器上，您可以针对您的数据库执行它们。您的客户无需对数据库一无所知。

如果您确实决定（或被指示）坚持使用您在问题中详述的方法，请花时间学习 how to profile a SQL Server connection。这将是您了解 EF 如何翻译您的查询的绝对必要工具。