前言

本部分描述了EF如何加載相關(guān)實體的細節(jié)，并且如何在你的模型類中處理環(huán)形導航屬性。（本部分預備了背景知識，而這不是完成這個教程所必須的。你也可以跳到第五節(jié)）

預加載和延遲加載

預加載和延遲加載的英文名稱分別是Eager Loading和Lazy Loading。

當EF與關(guān)系數(shù)據(jù)庫一同使用時，了解EF是如何加載相關(guān)數(shù)據(jù)是非常重要的。

去查看EF生成的SQL查詢也是很有幫助的。為了追蹤SQL，添加下列代碼到BookServiceContext構(gòu)造器中：

public BookServiceContext() : base("name=BookServiceContext")
{
    // New code:
    this.Database.Log = s => System.Diagnostics.Debug.WriteLine(s);
}

如果發(fā)送一個GET請求到/api/books，它返回像下面這樣的JSON：

[
  {
    "BookId": 1,
    "Title": "Pride and Prejudice",
    "Year": 1813,
    "Price": 9.99,
    "Genre": "Comedy of manners",
    "AuthorId": 1,
    "Author": null
  },
  ...

你能看到Author屬性是空的，即便book包含有效的AuthorId。那是因為EF沒有在加載相關(guān)的Author實體。關(guān)于SQL查詢的跟蹤日志如下：

SELECT 
    [Extent1].[BookId] AS [BookId], 
    [Extent1].[Title] AS [Title], 
    [Extent1].[Year] AS [Year], 
    [Extent1].[Price] AS [Price], 
    [Extent1].[Genre] AS [Genre], 
    [Extent1].[AuthorId] AS [AuthorId]
    FROM [dbo].[Books] AS [Extent1]

該SQL跟蹤在Visual Studio的Output窗口中顯示?！g者注

SELECT語句從Books表中獲取數(shù)據(jù)，但并沒有引用Author表。 作為參考，這里是在BooksController類中的方法，它返回books的列表。

public IQueryable<Book> GetBooks()
{
    return db.Books;
}

來看看我們?nèi)绾尾拍茏孉uthor作為返回的JSON數(shù)據(jù)的一部分。在Entity Framework中有三種方式加載相關(guān)數(shù)據(jù)：預加載（eager loading）、延遲加載（lazy loading）和顯式加載（explicit loading）。我們應該在這三種技術(shù)中有所取舍，所以了解它們是如何工作的就非常重要了。

Eager Loading(預加載)

在預加載中，EF加載相關(guān)數(shù)據(jù)作為初始化數(shù)據(jù)庫查詢的一部分。為了執(zhí)行預加載，使用System.Data.Entity.Include擴展方法。

public IQueryable<Book> GetBooks()
{
    return db.Books
        // new code:
        .Include(b => b.Author);
}

這會告訴EF將Author數(shù)據(jù)包含在查詢中。如果你做了這個改變并運行了app，現(xiàn)在JSON數(shù)據(jù)會是如下所示：

[
  {
    "BookId": 1,
    "Title": "Pride and Prejudice",
    "Year": 1813,
    "Price": 9.99,
    "Genre": "Comedy of manners",
    "AuthorId": 1,
    "Author": {
      "AuthorId": 1,
      "Name": "Jane Austen"
    }
  },
  ...

其跟蹤日志顯示EF在Book和Author表中執(zhí)行了一個join操作。

SELECT 
    [Extent1].[BookId] AS [BookId], 
    [Extent1].[Title] AS [Title], 
    [Extent1].[Year] AS [Year], 
    [Extent1].[Price] AS [Price], 
    [Extent1].[Genre] AS [Genre], 
    [Extent1].[AuthorId] AS [AuthorId], 
    [Extent2].[AuthorId] AS [AuthorId1], 
    [Extent2].[Name] AS [Name]
    FROM  [dbo].[Books] AS [Extent1]
    INNER JOIN [dbo].[Authors] AS [Extent2] ON [Extent1].[AuthorId] = [Extent2].[AuthorId]

Lazy Loading（延遲加載）

在延遲加載中，當實體的導航屬性是非關(guān)聯(lián)時，EF會自動加載一個相關(guān)的實體。為了使用延遲加載，使導航屬性變成虛擬的。例如，在Book類中：

public class Book
{
    // (Other properties)

    // Virtual navigation property
    public virtual Author Author { get; set; }
}

現(xiàn)在考慮如下代碼：

var books = db.Books.ToList();  // Does not load authors
var author = books[0].Author;   // Loads the author for books[0]

當延遲加載開啟時，在books[0]上訪問Author屬性會使EF為author查詢數(shù)據(jù)庫。

延遲加載需要多段數(shù)據(jù)庫操作過程，因為每次EF發(fā)送一個查詢它都會取出一次相關(guān)實體。通常，你希望為序列化的對象禁用延遲加載。序列化已經(jīng)在模型上讀取了所有可能觸發(fā)加載相關(guān)實體的屬性。例如，下面是當延遲加載開啟后EF序列化books列表時的SQL查詢。你可以看到EF對于三個作者做了三次不同的查詢。

SELECT 
    [Extent1].[BookId] AS [BookId], 
    [Extent1].[Title] AS [Title], 
    [Extent1].[Year] AS [Year], 
    [Extent1].[Price] AS [Price], 
    [Extent1].[Genre] AS [Genre], 
    [Extent1].[AuthorId] AS [AuthorId]
    FROM [dbo].[Books] AS [Extent1]

SELECT 
    [Extent1].[AuthorId] AS [AuthorId], 
    [Extent1].[Name] AS [Name]
    FROM [dbo].[Authors] AS [Extent1]
    WHERE [Extent1].[AuthorId] = @EntityKeyValue1

SELECT 
    [Extent1].[AuthorId] AS [AuthorId], 
    [Extent1].[Name] AS [Name]
    FROM [dbo].[Authors] AS [Extent1]
    WHERE [Extent1].[AuthorId] = @EntityKeyValue1

SELECT 
    [Extent1].[AuthorId] AS [AuthorId], 
    [Extent1].[Name] AS [Name]
    FROM [dbo].[Authors] AS [Extent1]
    WHERE [Extent1].[AuthorId] = @EntityKeyValue1

但還有很多時候你可能想要使用延遲加載。預加載會造成EF生成非常復雜的聯(lián)接。或者你可能需要對于小的數(shù)據(jù)集合的相關(guān)實體，延遲加載會更加有效。

避免序列化問題的一種方式是序列化數(shù)據(jù)傳輸對象（DTOs）而不是實體對象。我將會在后面的文章中展示這種實現(xiàn)。

顯式加載（Explicit Loading）

顯式加載和延遲加載非常類似，除了你在代碼中顯式地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)；當你訪問導航屬性時它不會自動發(fā)生。顯示加載會在加載相關(guān)數(shù)據(jù)時給你更多的控制權(quán)，但也需要額外的代碼。關(guān)于顯示加載的更多信息，請查看Loading Related Entities。 http://msdn.microsoft.com/en-us/data/jj574232#explicit

導航屬性和環(huán)形引用（Navigation Properties and Circular References）

當我定義Book和Author模型時，我在Book類中為Book-Author關(guān)系定義了導航屬性，但我沒有在其他方向定義導航屬性。

如果你在Author類中也定義相應的導航屬性會怎樣呢？

public class Author
{
    public int AuthorId { get; set; }
    [Required]
    public string Name { get; set; }

    public ICollection<Book> Books { get; set; }
}

不幸的是，當你在序列化模型時這會產(chǎn)生一個問題。如果你加載相關(guān)數(shù)據(jù)，它會產(chǎn)生環(huán)形對象圖。

當JSON或XML格式試圖序列化圖時，它將會拋出一個異常。這兩個格式拋出不同異常信息。這里是JSON格式的示例：

{
  "Message": "An error has occurred.",
  "ExceptionMessage": "The 'ObjectContent`1' type failed to serialize the response body for content type 
      'application/json; charset=utf-8'.",
  "ExceptionType": "System.InvalidOperationException",
  "StackTrace": null,
  "InnerException": {
    "Message": "An error has occurred.",
    "ExceptionMessage": "Self referencing loop detected with type 'BookService.Models.Book'. 
        Path '[0].Author.Books'.",
    "ExceptionType": "Newtonsoft.Json.JsonSerializationException",
    "StackTrace": "...”
     }
}

這里是XML格式的示例：

<Error>
  <Message>An error has occurred.</Message>
  <ExceptionMessage>The 'ObjectContent`1' type failed to serialize the response body for content type 
    'application/xml; charset=utf-8'.</ExceptionMessage>
  <ExceptionType>System.InvalidOperationException</ExceptionType>
  <StackTrace />
  <InnerException>
    <Message>An error has occurred.</Message>
    <ExceptionMessage>Object graph for type 'BookService.Models.Author' contains cycles and cannot be 
      serialized if reference tracking is disabled.</ExceptionMessage>
    <ExceptionType>System.Runtime.Serialization.SerializationException</ExceptionType>
    <StackTrace> ... </StackTrace>
  </InnerException>
</Error>

一個解決方案是使用DTO，我將會在下一節(jié)中描述它。你可以配置JSON或XML格式化程序來處理圖循環(huán)。關(guān)于更多信息，請查看Handling Circular Object References. (http://www.asp.net/web-api/overview/formats-and-model-binding/json-and-xml-serialization#handling_circular_object_references)

對于本教程，你不需要Author.Book導航熟悉，所以你可以去掉它。