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前言

在 Entity Framework Core 中，異步方法是優化數據庫操作性能、避免阻塞線程的關鍵工具，特別適用于 Web 應用、API 或其他高并發場景。

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一、為什么使用異步方法

1. 避免線程阻塞：異步操作釋放當前線程（如 ASP.NET 的請求線程），提高吞吐量。
2. 提升響應性：在 UI 應用（如 WPF、MAUI）中防止界面卡死。
3. 高效利用資源：適合長時間運行的數據庫操作（如復雜查詢、批量寫入）。

二、核心異步方法

EF Core 為常見操作提供了異步版本，需結合 async/await 使用：

1）查詢數據

1. ToListAsync()：異步返回列表
2. FirstOrDefaultAsync()：異步獲取首個匹配項
3. SingleOrDefaultAsync()：異步獲取唯一匹配項
4. CountAsync()：異步統計數量
5. AnyAsync()：異步檢查是否存在

public async Task<List<Person>> GetActivePersonsAsync()
{using var context = new MyDbContext();return await context.Persons.Where(u => u.Name=="Tom").ToListAsync(); // 異步執行查詢
}

2）保存數據

1. SaveChangesAsync()：異步提交更改
2. AddAsync()：異步添加單個實體（通常用于值生成策略）

public async Task CreatePersonsAsync(Person person)
{using var context = new MyDbContext();await context.Persons.AddAsync(person); // 異步添加await context.SaveChangesAsync();    // 異步提交
}

3）事務處理

public async Task TransferMoneyAsync(int fromId, int toId, decimal amount)
{using var context = new MyDbContext();using var transaction = await context.Database.BeginTransactionAsync();try{var fromAccount = await context.Accounts.FindAsync(fromId);var toAccount = await context.Accounts.FindAsync(toId);fromAccount.Balance -= amount;toAccount.Balance += amount;await context.SaveChangesAsync();await transaction.CommitAsync();}catch{await transaction.RollbackAsync();throw;}
}

三、異步查詢最佳實踐

1）始終使用 await

// ? 正確
var persons = await context.Persons.ToListAsync();// ? 錯誤（立即阻塞線程）
var persons = context.Persons.ToListAsync().Result;

2）組合異步操作

public async Task<Person> GetPersonWithOrdersAsync(int personId)
{return await context.Persons.Include(u => u.Orders).FirstOrDefaultAsync(u => u.Id == personId);
}

3）并行查詢（謹慎使用）

var task1 = context.Persons.CountAsync();
var task2 = context.Orders.CountAsync();await Task.WhenAll(task1, task2);var totalPersons = task1.Result;
var totalOrders = task2.Result;

四、異常處理

try
{await context.SaveChangesAsync();
}
catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
{// 處理并發沖突
}
catch (DbUpdateException ex)
{// 處理更新錯誤
}

五、性能注意事項

1）DbContext 生命周期

1. 確保在 using 塊或依賴注入范圍內使用，避免內存泄漏。

2）取消操作支持

1. 多數異步方法接受 CancellationToken：

   var cts = new CancellationTokenSource();
   var users = await context.Persons.ToListAsync(cts.Token);
   

3）禁用跟蹤（只讀場景）

var persons = await context.Persons.AsNoTracking().ToListAsync();

六、常見錯誤

1）混合同步/異步調用

// ? 危險！可能導致死鎖
public Person GetPerson(int id)
{return context.Persons.FirstOrDefaultAsync(u => u.Id == id).Result;
}

錯誤修正（修正為異步方法）

1. 始終優先使用 async/await，避免 .Result 或 .Wait()

public async Task<Person> GetPersonAsync(int id)
{return await context.Persons.FirstOrDefaultAsync(u => u.Id == id);
}

2）未正確處理上下文

// ? 上下文可能被提前釋放
public async Task<List<Person>> GetPersonsAsync()
{using var context = new MyDbContext();return await context.Persons.ToListAsync(); 
} // 上下文在此處釋放，返回的實體可能無法延遲加載

錯誤修正（將原始代碼改為安全模式）

1. 優先使用 DTO 或投影
   避免直接返回實體，尤其是在 Web API 中。
2. 明確加載關聯數據
   使用 Include 或 Select 確保所有需要的數據已加載。
3. 默認禁用跟蹤
   在只讀場景中，始終使用 AsNoTracking 提升性能。
4. 嚴格管理 DbContext 生命周期
   Web 應用中，通過依賴注入（Scoped 生命周期）管理 DbContext。
   桌面應用中，確保 DbContext 生命周期與 UI 操作同步。

// ? 安全：返回 DTO，無需延遲加載
public async Task<List<PersonDto>> GetPersonsAsync()
{using var context = new MyDbContext();return await context.Persons.Select(p => new PersonDto {Id = p.Id,Name = p.Name}).AsNoTracking().ToListAsync(); 
}

七、高級模式

1）批量操作

await context.BulkInsertAsync(entities); // 使用 EF Plus 等擴展庫

2）原始 SQL 查詢

var persons = await context.Persons.FromSqlInterpolated("SELECT * FROM T_Persons WHERE Age > {0}", 18).ToListAsync();

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總結

EF Core 的異步方法通過以下方式提升性能：

1. 減少線程阻塞
2. 提高服務器吞吐量
3. 優化資源利用率

關鍵要點：

1. 始終 await 異步方法
2. 正確處理上下文生命周期
3. 結合 CancellationToken 實現可控取消
4. 避免混合同步/異步代碼