在現代應用開發中，數據持久化是核心需求之一。作為.NET生態系統中的主力語言，C#提供了豐富多樣的數據庫訪問技術和工具。本文將全面探討C#中的數據庫訪問方式，重點介紹三種主流ORM（對象關系映射）框架：Entity Framework Core、Dapper和NHibernate，幫助開發者根據項目需求做出合理的技術選型。

第一部分：基礎數據庫訪問 - ADO.NET

1.1 ADO.NET架構概述

ADO.NET是.NET平臺數據訪問的基石，提供了一套面向連接的、斷開式的數據訪問模型。其主要組件包括：

• Connection：建立與數據庫的連接

• Command：執行SQL命令

• DataReader：高效的前向只讀數據流

• DataAdapter：在數據源和DataSet之間架橋

• DataSet：內存中的數據庫表示

1.2 典型使用模式

// 連接字符串示例
string connStr = "Server=.;Database=Northwind;Integrated Security=True;";using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connStr))
{// 打開連接conn.Open();// 執行查詢string sql = "SELECT ProductID, ProductName FROM Products WHERE CategoryID = @CategoryID";using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, conn)){cmd.Parameters.AddWithValue("@CategoryID", 1);using (SqlDataReader reader = cmd.ExecuteReader()){while (reader.Read()){Console.WriteLine($"{reader["ProductID"]}: {reader["ProductName"]}");}}}// 執行插入string insertSql = "INSERT INTO Products (ProductName, CategoryID) VALUES (@Name, @CatID)";using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(insertSql, conn)){cmd.Parameters.AddWithValue("@Name", "New Product");cmd.Parameters.AddWithValue("@CatID", 1);int rowsAffected = cmd.ExecuteNonQuery();Console.WriteLine($"插入了 {rowsAffected} 行");}
}

1.3 ADO.NET優缺點分析

優點：

• 最接近數據庫底層的訪問方式

• 性能最佳

• 完全控制SQL語句

• 適合復雜查詢和存儲過程調用

缺點：

• 需要手動編寫大量樣板代碼

• 容易產生SQL注入漏洞

• 對象關系映射需要手動實現

• 維護成本高

第二部分：現代ORM框架

2.1 Entity Framework Core

2.1.1 EF Core概述

Entity Framework Core是微軟官方推出的ORM框架，是.NET生態中最流行的數據訪問解決方案。

2.1.2 核心概念

• DbContext：數據庫會話，工作單元模式的實現

• DbSet：實體集合，對應數據庫表

• 遷移(Migrations)：代碼優先的數據庫架構管理

• LINQ提供程序：將LINQ轉換為SQL

2.1.3 完整示例

// 定義實體
public class Blog
{public int BlogId { get; set; }public string Url { get; set; }public int Rating { get; set; }public List<Post> Posts { get; set; }
}public class Post
{public int PostId { get; set; }public string Title { get; set; }public string Content { get; set; }public int BlogId { get; set; }public Blog Blog { get; set; }
}// 定義DbContext
public class BloggingContext : DbContext
{public DbSet<Blog> Blogs { get; set; }public DbSet<Post> Posts { get; set; }protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder options)=> options.UseSqlServer("Server=.;Database=BloggingDemo;Trusted_Connection=True;");
}// 使用示例
using (var db = new BloggingContext())
{// 創建var blog = new Blog { Url = "http://example.com", Rating = 5 };db.Blogs.Add(blog);db.SaveChanges();// 查詢var topBlogs = db.Blogs.Where(b => b.Rating > 3).OrderByDescending(b => b.Rating).ToList();// 更新var firstBlog = db.Blogs.First();firstBlog.Url = "http://updated.com";db.SaveChanges();// 刪除var lastBlog = db.Blogs.OrderBy(b => b.BlogId).Last();db.Blogs.Remove(lastBlog);db.SaveChanges();
}

2.1.4 EF Core高級特性

• 延遲加載：virtual導航屬性+代理

• 預先加載：Include/ThenInclude

• 顯式加載：Entry(...).Collection(...).Load()

• 全局查詢過濾器：modelBuilder.Entity<T>().HasQueryFilter(...)

• 影子屬性：模型中未定義的列

• 值轉換器：自定義類型映射

2.2 Dapper

2.2.1 Dapper概述

Dapper是Stack Overflow開發的高性能微型ORM，在ADO.NET基礎上提供了簡單的對象映射功能。

2.2.2 核心特點

• 輕量級（單個文件）

• 幾乎零學習成本

• 性能接近原生ADO.NET

• 支持多映射和存儲過程

2.2.3 完整示例

using Dapper;
using System.Data.SqlClient;// 基本查詢
string connectionString = "Server=.;Database=Northwind;Integrated Security=True;";using (var connection = new SqlConnection(connectionString))
{var products = connection.Query<Product>("SELECT * FROM Products WHERE CategoryID = @CatID",new { CatID = 1 });foreach (var product in products){Console.WriteLine(product.ProductName);}
}// 多映射示例
var sql = @"SELECT p.*, c.* FROM Products p INNER JOIN Categories c ON p.CategoryID = c.CategoryIDWHERE p.ProductID = @Id";using (var connection = new SqlConnection(connectionString))
{var product = connection.Query<Product, Category, Product>(sql,(prod, cat) => { prod.Category = cat; return prod; },new { Id = 1 },splitOn: "CategoryID").FirstOrDefault();Console.WriteLine($"{product.ProductName} 屬于 {product.Category.CategoryName}");
}// 執行存儲過程
using (var connection = new SqlConnection(connectionString))
{var parameters = new DynamicParameters();parameters.Add("@CategoryID", 1);parameters.Add("@ProductCount", dbType: DbType.Int32, direction: ParameterDirection.Output);var products = connection.Query<Product>("CustOrderHist",parameters,commandType: CommandType.StoredProcedure);int productCount = parameters.Get<int>("@ProductCount");
}

2.3 NHibernate

2.3.1 NHibernate概述

NHibernate是.NET平臺上的成熟ORM框架，移植自Java的Hibernate，功能全面但配置復雜。

2.3.2 核心概念

• SessionFactory：線程安全，應用生命周期單例

• Session：工作單元，非線程安全

• 映射文件：.hbm.xml或Fluent配置

• HQL：Hibernate查詢語言

• Criteria API：類型安全的查詢構建

2.3.3 完整示例

<!-- Product.hbm.xml -->
<hibernate-mapping xmlns="urn:nhibernate-mapping-2.2"><class name="Product" table="Products"><id name="Id" column="ProductID"><generator class="identity" /></id><property name="Name" column="ProductName" /><property name="Price" /><many-to-one name="Category" column="CategoryID" /></class>
</hibernate-mapping>

// 配置和用法
var cfg = new Configuration();
cfg.Configure(); // 讀取hibernate.cfg.xml
cfg.AddAssembly(typeof(Product).Assembly);var sessionFactory = cfg.BuildSessionFactory();using (var session = sessionFactory.OpenSession())
using (var tx = session.BeginTransaction())
{// 保存var newProduct = new Product { Name = "New Product", Price = 9.99m,Category = session.Load<Category>(1)};session.Save(newProduct);// 查詢var products = session.CreateCriteria<Product>().Add(Restrictions.Like("Name", "N%")).List<Product>();// HQL查詢var hqlProducts = session.CreateQuery("FROM Product WHERE Price > :price").SetDecimal("price", 5m).List<Product>();tx.Commit();
}

第三部分：技術選型指南

3.1 比較矩陣

特性	ADO.NET	Dapper	EF Core	NHibernate
學習曲線	高	低	中	高
性能	最高	高	中	中
開發速度	低	中	高	中
功能豐富度	低	低	高	最高
LINQ支持	無	有限	完整	部分
遷移工具	無	無	有	有
社區支持	高	高	最高	中

3.2 推薦場景

選擇ADO.NET當：

• 需要極致性能

• 項目簡單，表結構穩定

• 需要完全控制SQL

• 使用復雜存儲過程

選擇Dapper當：

• 需要接近原生性能

• 項目使用微服務架構

• 已有良好設計的SQL

• 需要輕量級解決方案

選擇EF Core當：

• 開發速度是關鍵因素

• 使用代碼優先開發

• 需要LINQ支持

• 項目中等復雜度

選擇NHibernate當：

• 需要最豐富的ORM功能

• 項目非常復雜

• 需要二級緩存等高級特性

• 團隊有Hibernate經驗

第四部分：最佳實踐與性能優化

4.1 通用最佳實踐

1. 連接管理：始終確保連接被正確關閉（使用using語句）

2. 參數化查詢：永遠使用參數防止SQL注入

3. 錯誤處理：實現適當的重試機制

4. 日志記錄：記錄關鍵數據庫操作

5. 分頁處理：大數據集必須分頁

4.2 EF Core特定優化

1. 批量操作：

   // 不好的做法
   foreach (var item in items)
   {context.Add(item);context.SaveChanges(); // 每次保存
   }// 好的做法
   context.AddRange(items);
   context.SaveChanges(); // 批量保存

2. 選擇合適的數據加載方式：

   // 預先加載（查詢時）
   var blogs = context.Blogs.Include(b => b.Posts).ToList();// 顯式加載（需要時）
   var blog = context.Blogs.First();
   context.Entry(blog).Collection(b => b.Posts).Load();// 延遲加載（訪問時，需配置）
   public class Blog
   {public virtual ICollection<Post> Posts { get; set; }
   }

3. 禁用跟蹤：

   var blogs = context.Blogs.AsNoTracking() // 只讀操作使用.ToList();

4. 使用原始SQL優化復雜查詢：

   var blogs = context.Blogs.FromSqlRaw("SELECT * FROM Blogs WHERE Rating > {0}", 3).ToList();

4.3 Dapper優化技巧

1. 使用多映射減少查詢次數：

   var sql = @"SELECT * FROM Orders o INNER JOIN Customers c ON o.CustomerID = c.CustomerIDWHERE o.OrderDate > @Date";var orders = connection.Query<Order, Customer, Order>(sql,(order, customer) => { order.Customer = customer; return order; },new { Date = DateTime.Now.AddDays(-30) },splitOn: "CustomerID");

2. 批量插入：

   var sql = "INSERT INTO Products (Name, Price) VALUES (@Name, @Price)";
   connection.Execute(sql, products); // products是對象列表

結語

C#生態系統提供了從底層到高層的完整數據庫訪問解決方案。對于大多數應用場景，Entity Framework Core提供了最佳的生產力和功能平衡；對性能敏感的場景，Dapper是不二之選；而復雜的企業級應用可能會從NHibernate的豐富功能中受益。無論選擇哪種技術，理解底層原理和遵循最佳實踐都是構建高效、可維護數據訪問層的關鍵。

希望這篇全面指南能幫助您在C#項目中做出明智的數據庫訪問技術決策。根據項目需求、團隊技能和性能要求選擇最適合的工具，并記住：沒有放之四海而皆準的解決方案，只有最適合特定場景的選擇。

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