C# 进阶篇：EF Core、异步编程与性能优化

背景

Entity Framework Core 是 .NET 最流行的 ORM。掌握其高级用法与异步编程模式，是构建高性能 .NET 应用的基础。

核心概念

1. Task-based 异步模式

// ❌ 同步阻塞
public IActionResult GetBooks()
{
    var books = _context.Books.ToList();  // 阻塞线程
    return Ok(books);
}

// ✅ 异步非阻塞
public async Task<IActionResult> GetBooksAsync()
{
    var books = await _context.Books.ToListAsync(); // 释放线程
    return Ok(books);
}

2. EF Core 查询优化

// ❌ N+1 查询 — 每个 Book 的 Author 单独查
var books = await _context.Books.ToListAsync();
foreach (var b in books) Console.WriteLine(b.Author.Name);

// ✅ 预加载 — 一次 JOIN 搞定
var books = await _context.Books
    .Include(b => b.Author)
    .ToListAsync();

// ✅ 投影 — 只查需要的列
var result = await _context.Books
    .Select(b => new { b.Title, AuthorName = b.Author.Name })
    .ToListAsync();

3. 并发处理

// 乐观并发 — 用 RowVersion 检测冲突
public class Book
{
    // ...
    [Timestamp]
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

// 乐观并发异常处理
try
{
    await _context.SaveChangesAsync();
}
catch (DbUpdateConcurrencyException)
{
    // 冲突处理：重试 / 合并 / 通知用户
}

4. 原生 SQL 和存储过程

// 参数化查询防注入
var books = await _context.Books
    .FromSqlRaw("SELECT * FROM Books WHERE Price > {0}", minPrice)
    .ToListAsync();

// 存储过程
var result = await _context.Database
    .ExecuteSqlRawAsync("EXEC UpdateBookPrice @id, @price",
        new SqliteParameter("@id", id),
        new SqliteParameter("@price", price));

5. CancellationToken

[HttpGet]
public async Task<IActionResult> GetBooks(CancellationToken ct)
{
    var books = await _context.Books.ToListAsync(ct);
    return Ok(books);
}
// 客户端断开连接时自动取消查询

性能检查清单

优化项	方法
查询性能	投影（Select）、分页、索引、无跟踪查询
内存	AsNoTracking() 只读查询、流式枚举
并发	连接池（AddDbContextPool）、限流中间件
序列化	System.Text.Json 源码生成（AOT）
启动	ReadyToRun、Native AOT 编译

思考题

1. ConfigureAwait(false) 在 ASP.NET Core 中还需要吗？为什么？
2. EF Core 的 IQueryable 和 IEnumerable 有什么区别？为什么要把 IQueryable 传给 OData？
3. Native AOT 有什么限制？哪些场景不适合 AOT 编译？