第五章 加载实体和导航属性之测试实体是否加载与显式加载关联实体

5-11 测试实体引用或实体集合是否加载

问题

你想测试关联实体或实体集合是否已经加载到上下文中，另外你想使用Code-First来管理数据访问。

解决方案

假设你有如图5-26所示的概念模型

图5-26 一个包含projects,managers和contractors的模型

在Visual Studio中添加一个名为Recipe11的控制台应用，并确保引用了实体框架6的库，NuGet可以很好的完成这个任务。在Reference目录上右键，并选择 Manage NeGet Packages（管理NeGet包），在Online页，定位并安装实体框架6的包。这样操作后，NeGet将下载，安装和配置实体框架6的库到你的项目中。

接下来我们创建三个实体对象：Contractor,Manager,Project，复制代码清单5-27中的属性到这三个类中。

代码清单5-27. 实体类

public class Contractor
{
    public int ContracterID { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int ProjectID { get; set; }

    public virtual Project Project { get; set; }
}

public class Manager
{
    public Manager()
    {
        Projects = new HashSet<Project>();
    }

    public int ManagerID { get; set; }
    public string Name { get; set; }

    public virtual ICollection<Project> Projects { get; set; }
}


public class Project
{
    public Project()
    {
        Contractors = new HashSet<Contractor>();
    }

    public int ProjectID { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int ManagerID { get; set; }

    public virtual ICollection<Contractor> Contractors { get; set; }
    public virtual Manager Manager { get; set; }
}

接下来，创建一个名为Recipe11Context的类，并将代码清单5-24中的代码添加到其中，并确保其派生到DbContext类。

代码清单5-28. 上下文

public class Recipe11Context : DbContext
{
    public Recipe11Context()
        : base("Recipe11ConnectionString")
    {
        //禁用实体框架的模型兼容
        Database.SetInitializer<Recipe11Context>(null);
    }

    public DbSet<Contractor> Contractors { get; set; }
    public DbSet<Manager> Managers { get; set; }
    public DbSet<Project> Projects { get; set; }

    protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
    {
        modelBuilder.Entity<Contractor>().ToTable("Chapter5.Contractor");
        modelBuilder.Entity<Manager>().ToTable("Chapter5.Manager");
        modelBuilder.Entity<Project>().ToTable("Chapter5.Project");

        // 显示映射实体键
        modelBuilder.Entity<Contractor>().HasKey(x => x.ContracterID);
    }
}

接下来添加App.Config文件到项目中，并使用代码清单5-25中的代码添加到文件的ConnectionStrings小节下。

代码清单5-29. 连接字符串

<connectionStrings>
<add name="Recipe11ConnectionString"
connectionString="Data Source=.;
Initial Catalog=EFRecipes;
Integrated Security=True;
MultipleActiveResultSets=True"
providerName="System.Data.SqlClient" />
</connectionStrings>

实体框架公布了一个IsLoaded属性。只要它100%的确定，指定的实体或实体集合全部已经加载且在上下文中有效时，它的值便为True。图5-26中的模型表示，项目（Project),项目的管理者（manager)以及项目的承包商（Contractors)。按代码清单5-30所示，测试关联实体是否加载到上下文对象中。

代码清单5-30.使用IsLoaded判断一个实体或实体集合是否已加载到上下文中

using (var context = new Recipe11Context())
{
    var man1 = new Manager {Name = "Jill Stevens"};
    var proj = new Project {Name = "City Riverfront Park", Manager = man1};
    var con1 = new Contractor {Name = "Robert Alvert", Project = proj};
    var con2 = new Contractor {Name = "Alan Jones", Project = proj};
    var con3 = new Contractor {Name = "Nancy Roberts", Project = proj};
    context.Projects.Add(proj);
    context.SaveChanges();
}

using (var context = new Recipe11Context())
{
    var project = context.Projects.Include("Manager").First();

    if (context.Entry(project).Reference(x => x.Manager).IsLoaded)
        Console.WriteLine("Manager entity is loaded.");
    else
        Console.WriteLine("Manager entity is NOT loaded.");

    if (context.Entry(project).Collection(x => x.Contractors).IsLoaded)
        Console.WriteLine("Contractors are loaded.");
    else
        Console.WriteLine("Contractors are NOT loaded.");
    Console.WriteLine("Calling project.Contractors.Load()...");

    context.Entry(project).Collection(x => x.Contractors).Load();

    if (context.Entry(project).Collection(x => x.Contractors).IsLoaded)
        Console.WriteLine("Contractors are now loaded.");
    else
        Console.WriteLine("Contractors failed to load.");
}

Console.WriteLine("Press <enter> to continue...");
Console.ReadLine();

代码清单5-30的输出如下：

Manager entity is loaded.
Contractors are NOT loaded.
Calling project.Contractors.Load()...
Contractors are now loaded.

原理

我们使用Include()方法，从数据库中预先加载Project实体和与它关联的Manager。

查询之后，我们通过reference()方法获取关联实体Manager的引用和检查IsLoaded属性的值，来判断manager实例是否加载。因为这是一个实体引用（引用一个单独的父实体），调用Entry()方法返回DbEntityEntry类型上的Reference方法，它返回类型上IsLoaded属性有效。因为我已经加载了Projects和Manager，所以,该属性返回True.

接下来我们检查Contractor实体集合是否加载。因为我们没有在Include()方法中预先加载它，也没有使用Load()方法直接加载过它，所以它没有被加载。只要一加载它。IsLoaded属性便会被设置为True.

默认行为，延迟加载，开启时，当关联实体或实体集合被引用时，IsLoaded属性便会被设置为True。延迟加载会让实体框架在实体或实体集合被引用时，自动加载。显式加载和延迟加载有些类似，只是它不是自动的。开发人员必须显式地使用Load()方法来加载实体，它让开发人员可以完全自己控制是否加载，何时加载关联实体。

IsLoaded确切的含义，比看起来更让人迷惑。IsLoaded被调用Load()方法的查询设置，也被隐式的关系跨度设置。当你查询一个实体时，会隐式查询关联实体Key。如果这个隐式查询的结果是一个null值,IsLoaded会被设置成True，意思是数据库没有关联的实体。当我们显示加载关系并发现没有关联实体时，IsLoaded同样会被设置成True. (译注：这里可能会有点难理解，因为涉及到了一个术语：关系跨度（Relationship Span)的理解，它是指EF加载实体时总是一起返回外键值，以此来避免一些列的问题）

5-12 显示加载关联实体

问题

你想直接加载关联实体，不依赖默认的延迟加载功能。

解决方案

假设你有如图5-27所示的概念模型

图5-27 一个包含实体 doctor、appointment、patient的模型

图5-27描述的模型，表示医生（doctor)和他的患者（patient),以及预约（appointment）。代码清单5-31，显示加载关联实体。

代码清单5-31. 使用Load()方法

using (var context = new EFRecipesEntities())
{
    var doc1 = new Doctor { Name = "Joan Meyers" };
    var doc2 = new Doctor { Name = "Steven Mills" };
    var pat1 = new Patient { Name = "Bill Rivers" };
    var pat2 = new Patient { Name = "Susan Stevenson" };
    var pat3 = new Patient { Name = "Roland Marcy" };

    var app1 = new Appointment
        {
            Date = DateTime.Today,
            Doctor = doc1,
            Fee = 109.92M,
            Patient = pat1,
            Reason = "Checkup"
        };
    var app2 = new Appointment
        {
            Date = DateTime.Today,
            Doctor = doc2,
            Fee = 129.87M,
            Patient = pat2,
            Reason = "Arm Pain"
        };
    var app3 = new Appointment
        {
            Date = DateTime.Today,
            Doctor = doc1,
            Fee = 99.23M,
            Patient = pat3,
            Reason = "Back Pain"
        };

    context.Appointments.Add(app1);
    context.Appointments.Add(app2);
    context.Appointments.Add(app3);

    context.SaveChanges();
}

using (var context = new EFRecipesEntities())
{
    // 禁用延迟加载，因为我们要显式加载子实体
    context.Configuration.LazyLoadingEnabled = false;

    var doctorJoan = context.Doctors.First(o => o.Name == "Joan Meyers");

    if (!context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).IsLoaded)
    {
        context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).Load();
        Console.WriteLine("Dr. {0}'s appointments were explicitly loaded.",
                          doctorJoan.Name);
    }

    Console.WriteLine("Dr. {0} has {1} appointment(s).",
                      doctorJoan.Name,
                      doctorJoan.Appointments.Count());

    foreach (var appointment in context.Appointments)
    {
        if (!context.Entry(appointment).Reference(x => x.Doctor).IsLoaded)
        {
            context.Entry(appointment).Reference(x => x.Doctor).Load();
            Console.WriteLine("Dr. {0} was explicitly loaded.",
                              appointment.Doctor.Name);
        }
        else
            Console.WriteLine("Dr. {0} was already loaded.",
                              appointment.Doctor.Name);
    }

    Console.WriteLine("There are {0} appointments for Dr. {1}",
                      doctorJoan.Appointments.Count(),
                      doctorJoan.Name);

    doctorJoan.Appointments.Clear();

    Console.WriteLine("Collection clear()'ed");
    Console.WriteLine("There are now {0} appointments for Dr. {1}",
                      doctorJoan.Appointments.Count(),
                      doctorJoan.Name);

    context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).Load();

    Console.WriteLine("Collection loaded()'ed");

    Console.WriteLine("There are now {0} appointments for Dr. {1}",
                      doctorJoan.Appointments.Count().ToString(),
                      doctorJoan.Name);

    //目前，DbContext 没有API去刷新实体，但底层的ObjectContext有，执行下面的动作。
    var objectContext = ((IObjectContextAdapter)context).ObjectContext;
    var objectSet = objectContext.CreateObjectSet<Appointment>();
    objectSet.MergeOption = MergeOption.OverwriteChanges;
    objectSet.Load();

    Console.WriteLine("Collection loaded()'ed with MergeOption.OverwriteChanges");

    Console.WriteLine("There are now {0} appointments for Dr. {1}",
                      doctorJoan.Appointments.Count(),
                      doctorJoan.Name);
}


//演示先加载部分实体集合，然后再加载剩下的
using (var context = new EFRecipesEntities())
{
    // 禁用延迟加载，因为我们要显式加载子实体
    context.Configuration.LazyLoadingEnabled = false;

    //加载第一个doctor然后只附加一个appointment
    var doctorJoan = context.Doctors.First(o => o.Name == "Joan Meyers");
    context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).Query().Take(1).Load();

    //注意，这里IsLoaded返回False,因为所有的实体还没有被加载到上下文
    var appointmentsLoaded = context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).IsLoaded;

    Console.WriteLine("Dr. {0} has {1} appointments loaded.",
                      doctorJoan.Name,
                      doctorJoan.Appointments.Count());

    //当我需要加载剩下的appointments,只需要简单的调用Load()来加载它们
    context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).Load();
    Console.WriteLine("Dr. {0} has {1} appointments loaded.",
                      doctorJoan.Name,
                      doctorJoan.Appointments.Count());
}

Console.WriteLine("Press <enter> to continue...");
Console.ReadLine();

代码清单5-31的输出如下：

Dr. Joan Meyers's appointments were explicitly loaded.
Dr. Joan Meyers has 2 appointment(s).
Dr. Joan Meyers was already loaded.
Dr. Steven Mills was explicitly loaded.
Dr. Joan Meyers was already loaded.
There are 2 appointments for Dr. Joan Meyers
Collection clear()'ed
There are now 0 appointments for Dr. Joan Meyers
Collection loaded()'ed
There are now 0 appointments for Dr. Joan Meyers
Collection loaded()'ed with MergeOption.OverwriteChanges
There are now 2 appointments for Dr. Joan Meyers
Dr. Joan Meyers has 1 appointments loaded.
Dr. Joan Meyers has 2 appointments loaded.
Press <enter> to continue...

译注：书的结果有误，这是我（付灿）运行示例后的输出。

原理

插入一些简单的数据到数据库之后，我们显式地禁用了延迟加载特征，因为我们要显式控制关联实体的加载。有两种方式禁用延迟加载：

1、设置Context.Configuration对象的LazyLoadingEnabled属性为False。它会禁用上下文中所有实体对象的延迟加载。

2、在每个实体类中移除导航属性的virtual修饰关键字。这种方法会禁用相应实体的延迟加载，这样就能让你显式控制延迟加载。

我们先获取一个Doctor实体。如果你使用了显式加载，这将是使用IsLoaded属性检查关联实体或实体集合是否加载的一个好实践。在代码中，我们检查doctor对象的appointments是否加载。如果没有，我们使用Load()方法加载它们。

在foreach循环中，我们枚举了appointments,检查与它关联的doctor是否加载。注意输出，这时只有一个医生被加载，别的没有被加载。这是因为我们的第一个查询只获取了一个doctor。在获取appointmetns的过程中，实体框架会连接医生(doctor）和他的预约（appintments），这个过程被称为（非正式的）Relationship fixup(译注：这些概念虽然已经产生很多年，但中文资料关于它的介绍几乎没有，只看到一位兄弟把它翻译为“关系建立”，个人觉得它能表达这个词的含义，就借用了）。Relationship fixup 不会建立好所有的关联，特别是多对关联的实体。

我们打印出doctor关联实体集合appointments已加载的数量。然后我们调用Clear()方法，清空doctorJoan关联实体集合。这个方法会清除掉doctorJoan和appointments间的关系。有趣的是，它并不会把实例从内存中移除；这些实例仍在上下文中--它们只是不在跟Doctor实体连接。

令人奇怪的是，调用Load()方法重新加载appointemts后，从输出我们看到，doctorJoan的关联集合没有对象。发生了什么呢？原来是因为Load()方法需要使用一个控制如何加载实例进入上下文的参数。该参数的默认值是MergeOption.AppendOnly,它只是简单地把不存在上下文中的实体对象加载到上下文中。在我们示例中，没有没有真正地把实体对象从上下文中移除。在使用Clear()方法时，只是将实体对象从关联集合中移除，而没有从上下文中移除。当我们使用Load()方法重新加载时，由于使用了默认的MergeOption.AppendOnly选项,又没有发现新的实例，所有没有实体对象被加载到上下文中（译注：关联实体集合自然也不会添加，但注意这里的Load()方法是生成了SQL查询语句，产生了数据库交互，并从数据库获取了相应的数据的）。其它的合并选项包含：NoTracking,OverwriteChanges,和PreserveChages。当我们使用OverwriteChanges选项时，appointments出现在Doctor实体对象的关联集合Appointments中了。

注意，我们在代码中是如何进入底层，通过ObjectContext上下文对象，访问实体框架中MergeOption行为的。MergeOption在DbContext中不被直接支持。你可能会回想起，我们使用实体框架时，有两个上下文对象可以使用。在实体框架6中，首选是使用DbContext。它提供了直观，易于使用的，遗留ObectContext上下文对象的外观模式。如代码中所示，可以通过显式转换，仍然可以使用ObjectContext。

与AppendOnly一起，MegeOption类型公布了另外三个选项：

1、NoTracking选项会关闭加载实例的对象状态跟踪。使用NoTracking选项，实体框架将不再跟踪对象的变化，同时也不再知道对象是否已经加载到上下文中。如果对象使用NoTracking选项加载，那么它可以被用于对象的导航属性上。NoTracking有一个额外的副作用。如果我们使用NoTracking选项加载一个Doctor实体，那么，使用Load()方法加载appointments时，不管默认行为AppendOnly,仍然会使用NoTracking。

2、OverwriteChanges选项会使用从数据库获取的数据更新当前对象的值，实体框架会继续使用同一个实体对象。这个选项在你想放弃上下文中对实体对象的修改，并使用数据库中的数据来刷新它时特别管用。这个选项非常有用，例如，你的应用正在实现一个撤消操作的功能。

3、PreserveChanges选项,本质上是OverwriteChanges选项的对立选项。当数据库中有改变时，它会更新实体对象的值。但是当内存里的值发生改变时，它不会更新实体对象的值。一个实体对象在内存中被修改，它不会被刷新。更准确地说，在内存中修改实体对象时，它的当前值(cruuent value)不会改变，但是，如果数据库有改变时，它的初始值（original value）会被更新。

当你使用Load()方法时，这里有一些限制。实体状态为Added,Deleted,或者是Detached时，不能调用Load()方法。

无论在什么时候，只要想限制关联实体集合中实体的加载数量，Load()方法对性能的提升都有帮助。例如，我们的医生有大量的预约，但是在很多时候，他只能处理一部分。在极罕见的情况下会处理整个集合，我可以简单的调用Load()方法加载剩下的appointments实例。如代码清单5-32所示。

代码清单5-32.演示加载部分关联实体集合

//演示先加载部分实体集合，然后再加载剩下的
using (var context = new EFRecipesEntities())
{
    // 禁用延迟加载，因为我们要显式加载子实体
    context.Configuration.LazyLoadingEnabled = false;

    //加载第一个doctor然后只附加一个appointment
    var doctorJoan = context.Doctors.First(o => o.Name == "Joan Meyers");
    context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).Query().Take(1).Load();

    //注意，这里IsLoaded返回False,因为所有的实体还没有被加载到上下文
    var appointmentsLoaded = context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).IsLoaded;

    Console.WriteLine("Dr. {0} has {1} appointments loaded.",
                      doctorJoan.Name,
                      doctorJoan.Appointments.Count());

    //当我需要加载剩下的appointments,只需要简单的调用Load()来加载它们
    context.Entry(doctorJoan).Collection(x => x.Appointments).Load();
    Console.WriteLine("Dr. {0} has {1} appointments loaded.",
                      doctorJoan.Name,
                      doctorJoan.Appointments.Count());
}

代码清单5-31的输出如下：

Dr. Joan Meyers has 1 appointments loaded.
Dr. Joan Meyers has 2 appointments loaded.