想象一下：你正在开发一个高性能应用程序，在追赶截止日期的过程中，一切都运行顺畅——直到突然间，你的数据库操作变得异常缓慢。如果你曾经因数据操作延迟或意外的数据库更改而感到困扰，是时候揭开 EF Core 跟踪机制的秘密了。无论你是经验丰富的开发者还是 .NET 新手，理解跟踪机制都可能成为提升应用程序性能的关键。如果你准备深入了解 EF Core 最强大的特性之一，请继续阅读！
什么是 EF Core 中的跟踪？
Entity Framework Core (EF Core) 是 .NET 的一个强大的对象关系映射器(ORM)，允许开发者使用强类型的 .NET 对象与数据库交互。跟踪是 EF Core 中最重要但常常被误解的概念之一。EF Core 中的跟踪决定了你对实体（数据对象）所做的更改是否会自动与数据库同步。
当 EF Core 跟踪一个实体时，它会记录该实体的状态。对被跟踪实体的任何更改（插入、更新、删除）都会被检测到，当你保存更改时，EF Core 会相应地更新数据库。然而，EF Core 也提供了不同的方式来管理跟踪，每种方式都会以微妙但重要的方式影响性能和行为。
为什么跟踪很重要：开发者的噩梦
想象这样一个场景：你正在构建一个具有复杂数据关系的大型 Web 应用程序。你加载一些数据供用户显示，他们编辑这些数据，然后你保存更改。一切看似正常——直到你发现数据库中无关的数据也被更改了！到底发生了什么？
如果不深入理解跟踪机制，由于 EF Core 处理内存中数据的方式，可能会导致意外更改悄然而入。跟踪问题可能导致性能下降和难以追踪的 bug。因此，让我们探索跟踪类型，看看掌握它们如何让你成为更高效、更有效的开发者。
EF Core 中的跟踪类型
EF Core 提供了几种跟踪选项，让你可以决定 EF Core 是否应该跟踪实体。以下是主要类型：
跟踪（默认）： 默认情况下，当你使用查询数据时，EF Core 会跟踪所有实体。这种模式最适合那些需要加载数据、修改数据然后保存数据的场景。EF Core 的变更跟踪器会监视每个被跟踪的实体并记录任何更改，为 SaveChanges() 做好准备。
无跟踪（只读查询）： 当你不打算修改数据时使用无跟踪模式，比如在只读操作或报表场景中。使用 AsNoTracking() 执行的查询更快且消耗更少的内存，因为 EF Core 跳过了跟踪，为更多查询释放资源。
带标识解析的无跟踪： 这是无跟踪的一个混合模式，它只识别并返回每个实体的单个实例，即使在多个查询中也是如此。这有助于减少内存使用并提高性能，同时仍然避免完全跟踪。
分离状态： 当你手动从上下文中分离实体时，这种模式就会发挥作用，比如在应用程序的不同部分之间传递数据，或在加载不应被修改的数据之后。处于这种状态的实体实际上被 EF Core "遗忘"了。
显式跟踪控制： 高级场景可能需要你显式控制跟踪状态。例如，你可能选择使用 Attach() 或 Detach() 方法来手动跟踪或从跟踪器中移除实体。
跟踪机制如何工作：.NET (C#) 中的复杂示例
让我们探索一个复杂的示例。假设我们正在构建一个图书馆管理系统，管理员可以查看图书、更新库存并将图书分配给读者。以下是不同跟踪模式如何影响操作。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
namespace LibrarySystem
{
public class LibraryContext : DbContext
{
public DbSet<Book> Books { get; set; }
public DbSet<Reader> Readers { get; set; }
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
{
optionsBuilder.UseSqlServer("your_connection_string_here");
}
}
public class Book
{
public int BookId { get; set; }
public string Title { get; set; }
public int Stock { get; set; }
}
public class Reader
{
public int ReaderId { get; set; }
public string Name { get; set; }
public List<Book> BorrowedBooks { get; set; }
}
public class LibraryService
{
private readonly LibraryContext _context;
public LibraryService(LibraryContext context)
{
_context = context;
}
// 默认跟踪
public void UpdateBookStockWithTracking(int bookId, int newStock)
{
var book = _context.Books.SingleOrDefault(b => b.BookId == bookId); // 默认跟踪
if (book != null)
{
book.Stock = newStock; // 自动跟踪变更
_context.SaveChanges(); // 持久化变更
}
}
// 无跟踪查询
public List<Book> GetAvailableBooks()
{
return _context.Books.AsNoTracking() // 无跟踪，更快的读取
.Where(b => b.Stock > 0)
.ToList();
}
// 复杂场景：结合使用无跟踪和重新附加
public void BorrowBook(int readerId, int bookId)
{
var reader = _context.Readers.Include(r => r.BorrowedBooks)
.SingleOrDefault(r => r.ReaderId == readerId);
// 使用无跟踪查询单独获取图书
var book = _context.Books.AsNoTracking()
.SingleOrDefault(b => b.BookId == bookId);
if (book == null || book.Stock <= 0)
throw new Exception("Book unavailable");
// 临时将图书附加到上下文以修改库存
_context.Attach(book);
book.Stock--; // 现在变更被跟踪
reader.BorrowedBooks.Add(book);
_context.SaveChanges(); // 保存图书和读者的变更
}
}
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
using var context = new LibraryContext();
var service = new LibraryService(context);
// 使用示例
service.UpdateBookStockWithTracking(1, 5); // 自动跟踪
var books = service.GetAvailableBooks(); // 更快，无跟踪
service.BorrowBook(1, 2); // 手动附加
}
}
}
示例解析
更新中的自动跟踪： 在 UpdateBookStockWithTracking 中，我们检索一个 Book 实体，修改其 Stock，并调用 SaveChanges()。EF Core 的默认跟踪自动检测并保存这个更改，无需任何额外设置。
只读查询的无跟踪： 在 GetAvailableBooks 中，我们使用 AsNoTracking 执行只读查询。由于这里没有修改数据的意图，跟踪是不必要的，这使得查询更快更高效。
重新附加的混合场景： 在 BorrowBook 中，我们最初使用无跟踪方式获取 Book 实体以避免不必要的开销。然而，当我们需要减少图书库存时，我们将它附加到上下文以启用跟踪，允许保存更改。
为什么跟踪对 .NET 开发者至关重要
掌握 EF Core 中的跟踪不仅仅是最佳实践——它是一种超能力。通过理解并战略性地应用不同的跟踪类型，你可以优化应用程序性能，最小化意外行为，并提高整体代码可靠性。
如果你认真对待构建可扩展、高性能的 .NET 应用程序，这些知识是必不可少的。跟踪可能看起来是一个小细节，但正如每个开发者所了解的那样，魔鬼藏在细节中——而收获就在于掌握这些细节。
如果你喜欢我的文章，请给我一个赞！谢谢
