C# Entity Framework Core 的 CRUD 操作與關聯查詢實戰示例

以下是基于 Entity Framework Core 的 CRUD 操作與關聯查詢實戰示例，以 用戶（User） 和 訂單（Order） 實體為例（一對多關系），包含完整代碼和操作說明。

一、基礎準備

1. 實體類定義（沿用之前的數據注解配置）

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel.DataAnnotations;
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;
?
// 用戶實體
public class User
{[Key][DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]public int UserId { get; set; }
?[Required][StringLength(50)]public string UserName { get; set; }
?[Required][DataType(DataType.EmailAddress)]public string Email { get; set; }
?[Timestamp]public byte[] RowVersion { get; set; }
?// 導航屬性：一個用戶包含多個訂單public ICollection<Order> Orders { get; set; } = new List<Order>();
}
?
// 訂單實體
public class Order
{[Key][DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]public int OrderId { get; set; }
?[Required][Column(TypeName = "decimal(18,2)")]public decimal Amount { get; set; }
?public DateTime OrderTime { get; set; } = DateTime.Now;
?// 外鍵：關聯用戶[ForeignKey("User")]public int UserId { get; set; }
?// 導航屬性：一個訂單屬于一個用戶public User User { get; set; }
}

2. DbContext 定義（數據庫上下文）

using Microsoft.EntityFrameworkCore;
?
public class AppDbContext : DbContext
{// 數據集（對應數據庫表）public DbSet<User> Users { get; set; }public DbSet<Order> Orders { get; set; }
?// 配置數據庫連接（示例使用 SQL Server LocalDB）protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder){optionsBuilder.UseSqlServer(@"Server=(localdb)\mssqllocaldb;Database=EfCrudDemo;Trusted_Connection=True;");}
?// 可選：用 Fluent API 補充配置（與數據注解不沖突，優先級更高）protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder){// 配置 User 與 Order 的一對多關系modelBuilder.Entity<Order>().HasOne(o => o.User).WithMany(u => u.Orders).HasForeignKey(o => o.UserId).OnDelete(DeleteBehavior.Cascade); // 級聯刪除：刪除用戶時刪除其所有訂單}
}

二、CRUD 操作實戰

以下示例封裝了用戶和訂單的 CRUD 操作，使用異步方法（EF 推薦）并處理常見異常。

1. 創建操作（Create）

using System.Threading.Tasks;
?
public class CrudService
{private readonly AppDbContext _context;
?// 依賴注入 DbContextpublic CrudService(AppDbContext context){_context = context;}
?// 創建用戶public async Task<User> CreateUserAsync(string userName, string email){var user = new User{UserName = userName,Email = email};
?_context.Users.Add(user);await _context.SaveChangesAsync(); // 提交到數據庫return user;}
?// 為用戶創建訂單public async Task<Order> CreateOrderAsync(int userId, decimal amount){// 先驗證用戶是否存在var user = await _context.Users.FindAsync(userId);if (user == null)throw new KeyNotFoundException("用戶不存在");
?var order = new Order{UserId = userId,Amount = amount,OrderTime = DateTime.Now};
?_context.Orders.Add(order);await _context.SaveChangesAsync();return order;}
}

2. 讀取操作（Read）

包括單條查詢、列表查詢、條件查詢，以及關聯查詢（核心）。

using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
?
public class QueryService
{private readonly AppDbContext _context;
?public QueryService(AppDbContext context){_context = context;}
?// 1. 查詢單個用戶（不含關聯訂單）public async Task<User> GetUserByIdAsync(int userId){return await _context.Users.FindAsync(userId);}
?// 2. 關聯查詢：查詢用戶及其所有訂單（一對多關聯）public async Task<User> GetUserWithOrdersAsync(int userId){// 使用 Include 加載關聯的 Orders 集合return await _context.Users.Include(u => u.Orders) // 關鍵：加載導航屬性.FirstOrDefaultAsync(u => u.UserId == userId);}
?// 3. 關聯查詢：查詢訂單及其所屬用戶public async Task<Order> GetOrderWithUserAsync(int orderId){return await _context.Orders.Include(o => o.User) // 加載訂單關聯的 User.FirstOrDefaultAsync(o => o.OrderId == orderId);}
?// 4. 條件查詢：查詢金額大于 100 的訂單及用戶public async Task<List<Order>> GetHighValueOrdersAsync(decimal minAmount){return await _context.Orders.Include(o => o.User).Where(o => o.Amount > minAmount).OrderByDescending(o => o.OrderTime).ToListAsync();}
?// 5. 分頁查詢：查詢用戶列表（每頁 10 條）public async Task<List<User>> GetUsersByPageAsync(int pageIndex, int pageSize){return await _context.Users.Skip((pageIndex - 1) * pageSize) // 跳過前面的頁.Take(pageSize) // 取當前頁數據.ToListAsync();}
}

3. 更新操作（Update）

public async Task<bool> UpdateUserAsync(int userId, string newUserName, string newEmail)
{// 方式1：先查詢再更新（推薦，可避免并發問題）var user = await _context.Users.FindAsync(userId);if (user == null)return false;
?user.UserName = newUserName;user.Email = newEmail;
?// EF 會自動跟蹤實體變化，無需顯式調用 Updateawait _context.SaveChangesAsync();return true;
?// 方式2：直接附加實體更新（適合已知實體完整信息的場景）// var user = new User { UserId = userId, UserName = newUserName, Email = newEmail };// _context.Users.Update(user); // 顯式標記為修改// await _context.SaveChangesAsync();
}
?
// 更新訂單金額（含并發控制）
public async Task<bool> UpdateOrderAmountAsync(int orderId, decimal newAmount, byte[] rowVersion)
{var order = await _context.Orders.FindAsync(orderId);if (order == null)return false;
?// 并發控制：檢查時間戳是否匹配（防止多人同時修改）_context.Entry(order).Property("RowVersion").OriginalValue = rowVersion;
?order.Amount = newAmount;try{await _context.SaveChangesAsync();return true;}catch (DbUpdateConcurrencyException){// 并發沖突處理（如提示用戶數據已被修改）return false;}
}

4. 刪除操作（Delete）

// 刪除用戶（級聯刪除其所有訂單，在 OnModelCreating 中配置）
public async Task<bool> DeleteUserAsync(int userId)
{var user = await _context.Users.FindAsync(userId);if (user == null)return false;
?_context.Users.Remove(user);await _context.SaveChangesAsync();return true;
}
?
// 刪除單個訂單
public async Task<bool> DeleteOrderAsync(int orderId)
{// 方式1：先查詢再刪除// var order = await _context.Orders.FindAsync(orderId);// if (order != null) _context.Orders.Remove(order);
?// 方式2：直接構造實體刪除（性能更優，無需查詢）var order = new Order { OrderId = orderId };_context.Orders.Remove(order);
?await _context.SaveChangesAsync();return true;
}

三、關聯查詢高級場景

1. 過濾關聯數據（只加載符合條件的訂單）

// 查詢用戶及其金額大于 500 的訂單
public async Task<User> GetUserWithHighValueOrdersAsync(int userId)
{return await _context.Users.Include(u => u.Orders.Where(o => o.Amount > 500)) // 過濾關聯集合.FirstOrDefaultAsync(u => u.UserId == userId);
}

2. 多級關聯查詢（假設有三級實體：Order → OrderItem）

// 實體類補充：OrderItem（訂單明細）
public class OrderItem
{public int Id { get; set; }public string ProductName { get; set; }public decimal Price { get; set; }public int OrderId { get; set; }public Order Order { get; set; }
}
?
// 查詢訂單及其用戶、訂單明細（三級關聯）
public async Task<Order> GetOrderWithDetailsAsync(int orderId)
{return await _context.Orders.Include(o => o.User) // 一級關聯：用戶.Include(o => o.OrderItems) // 二級關聯：訂單明細.FirstOrDefaultAsync(o => o.OrderId == orderId);
}

四、使用示例（控制臺 / API）

// 初始化服務（實際項目中推薦依賴注入）
using var context = new AppDbContext();
var crudService = new CrudService(context);
var queryService = new QueryService(context);
?
// 1. 創建用戶和訂單
var user = await crudService.CreateUserAsync("張三", "zhangsan@example.com");
var order1 = await crudService.CreateOrderAsync(user.UserId, 299.99m);
var order2 = await crudService.CreateOrderAsync(user.UserId, 899.99m);
?
// 2. 關聯查詢：查詢用戶及其所有訂單
var userWithOrders = await queryService.GetUserWithOrdersAsync(user.UserId);
Console.WriteLine($"用戶 {userWithOrders.UserName} 的訂單數：{userWithOrders.Orders.Count}");
?
// 3. 更新用戶信息
await crudService.UpdateUserAsync(user.UserId, "張三三", "zhangsan3@example.com");
?
// 4. 刪除訂單
await crudService.DeleteOrderAsync(order1.OrderId);

五、關鍵注意事項

關聯數據加載：
- 顯式加載：使用 Include（立即加載）或 ThenInclude（多級加載）。
- 延遲加載：在導航屬性加 virtual 并配置 UseLazyLoadingProxies()，但可能導致 N+1 查詢問題，謹慎使用。
并發控制：使用 [Timestamp] 標記的字段可自動處理并發，SaveChanges 時若發現數據已被修改會拋出 DbUpdateConcurrencyException。
性能優化：
- 避免加載不必要的字段：使用 Select 投影（_context.Users.Select(u => new { u.UserId, u.UserName })）。
- 分頁查詢：Skip() + Take() 減少數據傳輸量。
- 批量操作：復雜批量更新 / 刪除推薦用 EF Core Bulk Extensions 庫提升性能。