【EF Core】再谈普通实体关系与 Owned 关系的区别

宛蛲 · 3 小时前

在很多个世纪前，老周曾写过实体之间普通关系（一对一，一对多，多对多）与 Owned 关系的区别。不过，那次写得比较粗浅，逼格不够高，于是，老周厚着脸皮地决定重新写一下。
首先，为什么这次老周用原单词 Owned 呢，官方文档目前的翻译（怀疑是机器干的）为“从属”，这种说法与普通关系数据库中一对多、多对多等关系描述不太好区分。其实老周觉得应该把 Owned 翻译为“独占”关系——你完全属于我的。普通关系中的厕所是公共厕所，我可以用，邻居A、B、C也可以用；而 Owned 关系中的厕所是私人的，我用我家的厕所，A用A家自己的厕所，B不能用A家的厕所。
这种玩意儿比某少年马戏团的粉丝还抽象，要理解最好的方法是比较。本文老周就对这两类关系做一轮大比拼。
One and One

首先我们来看“一”和“一”的方式。为了保持数据结构的一致，咱们用这三个实体来实验。

public class HardwareInfo
{
public int HwID { get; set; } // 主键
public long MemorySize { get; set; } // 内存大小
public int HarddiskNum { get; set; } // 硬盘数量
public long HDDSize { get; set; } // 硬盘大小
public bool InteGrp { get; set; } // 是否有集显
}
public class Desktop
{
public int ID { get; set; } // 主键
public HardwareInfo HWInfo { get; set; } // 硬件信息
}
public class Laptop
{
public int ID { get; set; } // 主键
public HardwareInfo HWInfo { get; set; } // 硬件信息
}

复制代码

HardwareInfo 表示硬件参数，不管是台式机（Desktop）还是笔记本（Laptop）都可以共用这样的数据结构。
先定义用在普通关系的上下文类——MyContextR，R结尾表示 Relational。

public class MyContextR : DbContext
{
public DbSet<Desktop> PCs { get; set; }
public DbSet<Laptop> Laps { get; set; }
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
{
optionsBuilder.UseSqlServer(@"server=<你的服务器>;database=rdb")
.LogTo(m => Debug.WriteLine(m));
}
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder mb)
{
// 配置主键
mb.Entity<HardwareInfo>().HasKey(m => m.HwID);
mb.Entity<Laptop>(ent =>
{
ent.HasKey(k => k.ID);
ent.HasOne(x => x.HWInfo);
});
mb.Entity<Desktop>(eb =>
{
eb.HasKey(a => a.ID);
eb.HasOne(y => y.HWInfo);
});
}
}

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由于老周在定义实体类时“粗心大意”，主键属性的命名无法让 EF Core 自动识别，所以要在 OnModelCreating 方法中显式配置一下。注意，HasOne 让它们建立一对一的关系，即PC有一个HardwareInfo 实例，笔记本也有。
第二个上下文类是面向“独占”关系的 MyContextO，O 结尾表示 Owned。

public class MyContextO : DbContext
{
public DbSet<Laptop> Laps { get; set; }
public DbSet<Desktop> PCs { get; set; }
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
{
optionsBuilder.UseSqlServer(@"server=<你的服务器>;database=odb")
.LogTo(g => Debug.WriteLine(g));
}
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder mb)
{
mb.Entity<Laptop>().HasKey(m => m.ID);
mb.Entity<Desktop>().HasKey(n => n.ID);
mb.Entity<Laptop>().OwnsOne(x => x.HWInfo);
mb.Entity<Desktop>().OwnsOne(w => w.HWInfo);
}
}

复制代码

OwnsOne 表示一占一，PC占用一个HardwareInfo实例，笔记本也占用一个，两者不相干。这种情形 HardwareInfo 是不需要主键的，为什么？往下看你就懂了。
咱们依次实例化这两个上下文对象，然后让它自己创建数据库。

static void Main(string[] args)
{
using MyContextR c1 = new();
c1.Database.EnsureCreated();
using MyContextO c2 = new();
c2.Database.EnsureCreated();
}

复制代码

实验结果发现，普通一对一关系中，创建了三个表：

CREATE TABLE [HardwareInfo] (
[HwID] int NOT NULL IDENTITY,
[MemorySize] bigint NOT NULL,
[HarddiskNum] int NOT NULL,
[HDDSize] bigint NOT NULL,
[InteGrp] bit NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_HardwareInfo] PRIMARY KEY ([HwID]);
CREATE TABLE [Laps] (
[ID] int NOT NULL IDENTITY,
[HWInfoHwID] int NULL,
CONSTRAINT [PK_Laps] PRIMARY KEY ([ID]),
CONSTRAINT [FK_Laps_HardwareInfo_HWInfoHwID] FOREIGN KEY ([HWInfoHwID]) REFERENCES [HardwareInfo] ([HwID])
);
CREATE TABLE [PCs] (
[ID] int NOT NULL IDENTITY,
[HWInfoHwID] int NULL,
CONSTRAINT [PK_PCs] PRIMARY KEY ([ID]),
CONSTRAINT [FK_PCs_HardwareInfo_HWInfoHwID] FOREIGN KEY ([HWInfoHwID]) REFERENCES [HardwareInfo] ([HwID])
);

复制代码

EF Core 这货还挺聪明的，把外键分别放在 Desktop 和 Laptop 中，这样可避免在 HardwareInfo 中出现两个外键，不好约束。毕竟这是一对一关系，外键放在哪一端都可以。
然后看看“独占”关系中的一对一，它创建了两个表：

CREATE TABLE [Laps] (
[ID] int NOT NULL IDENTITY,
[HWInfo_HwID] int NULL,
[HWInfo_MemorySize] bigint NULL,
[HWInfo_HarddiskNum] int NULL,
[HWInfo_HDDSize] bigint NULL,
[HWInfo_InteGrp] bit NULL,
CONSTRAINT [PK_Laps] PRIMARY KEY ([ID])
);
CREATE TABLE [PCs] (
[ID] int NOT NULL IDENTITY,
[HWInfo_HwID] int NULL,
[HWInfo_MemorySize] bigint NULL,
[HWInfo_HarddiskNum] int NULL,
[HWInfo_HDDSize] bigint NULL,
[HWInfo_InteGrp] bit NULL,
CONSTRAINT [PK_PCs] PRIMARY KEY ([ID])
);

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你没看错，只有两个表，HardwareInfo 直接被拆开了，Desktop和Laptop各拥有一份。现在你明白了吧，为什么 HardwareInfo 在这种关系下不需要主键，因为它们不独成表。
那么，如果让 HardwareInfo 独立建表呢，又会怎样？咱们把 MyContextO 类的代码改一下，为 HardwareInfo 类单独建表。

public class MyContextO : DbContext
{
public DbSet<Laptop> Laps { get; set; }
public DbSet<Desktop> PCs { get; set; }
……
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder mb)
{
mb.Entity<Desktop>(et =>
{
et.HasKey(a => a.ID);
et.OwnsOne(b => b.HWInfo, ob =>
{
ob.ToTable("Desktop_HW");
ob.WithOwner();
});
});
mb.Entity<Laptop>(et =>
{
et.HasKey(a => a.ID);
et.OwnsOne(m => m.HWInfo, ob =>
{
ob.ToTable("Laptop_HW");
ob.WithOwner();
});
});
}
}

复制代码

这个地方，WithOwner 方法可以不调用，因为 HardwareInfo 类没有定义指向 Laptop 或 Desktop 的反向导航属性。
这一次，会创建四个表：

CREATE TABLE [Desktop_HW] (
[DesktopID] int NOT NULL,
[HwID] int NOT NULL,
[MemorySize] bigint NOT NULL,
[HarddiskNum] int NOT NULL,
[HDDSize] bigint NOT NULL,
[InteGrp] bit NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Desktop_HW] PRIMARY KEY ([DesktopID]),
CONSTRAINT [FK_Desktop_HW_PCs_DesktopID] FOREIGN KEY ([DesktopID]) REFERENCES [PCs] ([ID]) ON DELETE CASCADE
);
CREATE TABLE [Laptop_HW] (
[LaptopID] int NOT NULL,
[HwID] int NOT NULL,
[MemorySize] bigint NOT NULL,
[HarddiskNum] int NOT NULL,
[HDDSize] bigint NOT NULL,
[InteGrp] bit NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Laptop_HW] PRIMARY KEY ([LaptopID]),
CONSTRAINT [FK_Laptop_HW_Laps_LaptopID] FOREIGN KEY ([LaptopID]) REFERENCES [Laps] ([ID]) ON DELETE CASCADE
);
CREATE TABLE [PCs] (
[ID] int NOT NULL IDENTITY,
CONSTRAINT [PK_PCs] PRIMARY KEY ([ID])
);
CREATE TABLE [Laps] (
[ID] int NOT NULL IDENTITY,
CONSTRAINT [PK_Laps] PRIMARY KEY ([ID])
);

复制代码

EF Core 很有才，咱们没有为 HardwareInfo 定义主键，于是它自己生成了，在 Laptop_HW 表中生成 LaptopID 列作为主键，同时也作为外键，引用 Laptop.ID；在 Desktop_HW 表中生成了 DesktopID 列作为主键，同时作为外键，引用 Desktop.ID。
还要补充解释一下模型配置代码。

mb.Entity<Laptop>(et =>
{
et.HasKey(a => a.ID);
et.OwnsOne(m => m.HWInfo, ob =>
{
ob.ToTable("Laptop_HW");
//ob.WithOwner();
});
});

复制代码

ToTable 的调用在此处是必须的，否则按默认约定，它会使用表名 Laps，即和 Laptop 保持一致，这会导致出错。而且，Laptop 和 Desktop 不能共享一个 HardwareInfo 实体。这样配置也会报错：

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder mb)
{
mb.Entity<Desktop>(et =>
{
et.HasKey(a => a.ID);
et.OwnsOne(b => b.HWInfo, ob =>
{
ob.ToTable("HW_info");
});
});
mb.Entity<Laptop>(et =>
{
et.HasKey(a => a.ID);
et.OwnsOne(m => m.HWInfo, ob =>
{
ob.ToTable("HW_info");
});
});
}

复制代码

这就等于 Desktop 和 Laptop 同时占有相同的 HardwareInfo 实例，运行时也会报错。

One and Many

这里咱们已经没有必要再与普通的一对多关系对比了，上面的对比已经明确 Owned 关系是独占性的，不共享实例。下面咱们看看实体独占多个实例的情况。这种情况下，被占有的对象不会与主对象共用一个表了——拆分的列无法表示多个实例。
举个例子。

public class AddressInfo
{
/// <summary>
/// 这里有主键
/// </summary>
public int AddrID { get; set; }
/// <summary>
/// 省
/// </summary>
public string Province { get; set; } = "";
/// <summary>
/// 市
/// </summary>
public string City { get; set; } = "";
/// <summary>
/// 镇
/// </summary>
public string Town { get; set; } = "";
/// <summary>
/// 路
/// </summary>
public string Road { get; set; } = "";
/// <summary>
/// 街道
/// </summary>
public string Street { get; set; } = "";
/// <summary>
/// 邮编
/// </summary>
public string? ZipCode { get; set; }
}
public class Student
{
public int StudentID { get; set; }
public IList? Addresses { get; set; }
}

复制代码

如果这里的地址表示收货地址，于是每个学生都可以拥有多个地址。
然后，上下文类是这样的。

public class MyContext : DbContext
{
public DbSet<Student> Students { get; set; }
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder ob)
{
SqlConnectionStringBuilder strbd = new();
strbd.DataSource = <你的服务器>;
strbd.InitialCatalog = "TestDB";
ob.UseSqlServer(strbd.ConnectionString)
.LogTo(x => Console.WriteLine(x));
}
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
modelBuilder.Entity<Student>(ste =>
{
ste.HasKey(x => x.StudentID).HasName("PK_Stu_id");
// 它占有多个 Addr
ste.OwnsMany(k => k.Addresses, ob =>
{
// 此处可以配置主键
ob.HasKey(x => x.AddrID);
ob.WithOwner()
.HasForeignKey("stu_id").HasConstraintName("FK_StuID");
});
});
}
}

复制代码

数据库会创建两张表：

CREATE TABLE [Students] (
[StudentID] int NOT NULL IDENTITY,
CONSTRAINT [PK_Stu_id] PRIMARY KEY ([StudentID])
);
CREATE TABLE [AddressInfo] (
[AddrID] int NOT NULL IDENTITY,
[Province] nvarchar(max) NOT NULL,
[City] nvarchar(max) NOT NULL,
[Town] nvarchar(max) NOT NULL,
[Road] nvarchar(max) NOT NULL,
[Street] nvarchar(max) NOT NULL,
[ZipCode] nvarchar(max) NULL,
[stu_id] int NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_AddressInfo] PRIMARY KEY ([AddrID]),
CONSTRAINT [FK_StuID] FOREIGN KEY ([stu_id]) REFERENCES [Students] ([StudentID]) ON DELETE CASCADE
);

复制代码

AddressInfo 表会创建一个外键来引用 Students 表的主键列。
接着，咱们加一个 Teacher 实体，和学生一样，老师也有多个收货地址。

public class Teacher
{
public int Tid { get; set; }
public IList? Addresses { get; set; }
}

复制代码

上下文类也要做相应修改。

public class MyContext : DbContext
{
public DbSet<Student> Students { get; set; }
public DbSet<Teacher> Teachers { get; set; }
……
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
modelBuilder.Entity<Student>(ste =>
{
ste.HasKey(x => x.StudentID).HasName("PK_Stu_id");
// 它占有多个 Addr
ste.OwnsMany(k => k.Addresses, ob =>
{
// 此处可以配置主键
ob.HasKey(x => x.AddrID);
// 必须要表名
ob.ToTable("Stu_Addr");
ob.WithOwner()
.HasForeignKey("stu_id").HasConstraintName("FK_StuID");
});
});
modelBuilder.Entity<Teacher>(tet =>
{
tet.HasKey(t => t.Tid).HasName("PK_TeacherID");
// 占用多个地址
tet.OwnsMany(t => t.Addresses, ob =>
{
ob.HasKey(o => o.AddrID); // 主键
ob.ToTable("Teacher_Addr"); // 表名
ob.WithOwner().HasForeignKey("teach_id").HasConstraintName("FK_TeachID");
});
});
}
}

复制代码

这种情况下必须配置 AddressInfo 的表名。
这样数据库会创建四张表：

CREATE TABLE [Students] (
[StudentID] int NOT NULL IDENTITY,
CONSTRAINT [PK_Stu_id] PRIMARY KEY ([StudentID])
);
CREATE TABLE [Teachers] (
[Tid] int NOT NULL IDENTITY,
CONSTRAINT [PK_TeacherID] PRIMARY KEY ([Tid])
);
CREATE TABLE [Stu_Addr] (
[AddrID] int NOT NULL IDENTITY,
[Province] nvarchar(max) NOT NULL,
[City] nvarchar(max) NOT NULL,
[Town] nvarchar(max) NOT NULL,
[Road] nvarchar(max) NOT NULL,
[Street] nvarchar(max) NOT NULL,
[ZipCode] nvarchar(max) NULL,
[stu_id] int NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Stu_Addr] PRIMARY KEY ([AddrID]),
CONSTRAINT [FK_StuID] FOREIGN KEY ([stu_id]) REFERENCES [Students] ([StudentID]) ON DELETE CASCADE
);
CREATE TABLE [Teacher_Addr] (
[AddrID] int NOT NULL IDENTITY,
[Province] nvarchar(max) NOT NULL,
[City] nvarchar(max) NOT NULL,
[Town] nvarchar(max) NOT NULL,
[Road] nvarchar(max) NOT NULL,
[Street] nvarchar(max) NOT NULL,
[ZipCode] nvarchar(max) NULL,
[teach_id] int NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_Teacher_Addr] PRIMARY KEY ([AddrID]),
CONSTRAINT [FK_TeachID] FOREIGN KEY ([teach_id]) REFERENCES [Teachers] ([Tid]) ON DELETE CASCADE
);

复制代码

最后，咱们验证一下，Owned 关系是否真的不能共享实例。

using(MyContext c = new())
{
// 四个地址
AddressInfo addr1 = new()
{
Province = "冬瓜省",
City = "嘎子市",
Town = "小连子镇",
Road = "牛逼路",
Street = "春风街3999号",
ZipCode = "62347"
};
AddressInfo addr2 = new()
{
Province = "提头省",
City = "抬扛台",
Town = "烟斗镇",
Road = "王八路",
Street = "送人头街666号",
ZipCode = "833433"
};
// 教师实例
Teacher tt = new();
// 学生实例
Student ss = new();
// 让他们使用相同的地址实例
tt.Addresses = new List( [addr1, addr2] );
ss.Addresses = new List( [addr1, addr2] );
// 添加实体
c.Students.Add(ss);
c.Teachers.Add(tt);
// 保存到数据库
c.SaveChanges();
}

复制代码

运行后，未抛出异常，但有警告。而且数据库中也有数据。
下面咱们改一下某个地址的 City 属性。

using(MyContext c2 = new())
{
var r1 = c2.Students.ToArray();
var r2 = c2.Teachers.ToArray();
AddressInfo? addr = r1.First()?.Addresses?.FirstOrDefault();
if(addr != null)
{
addr.City = "烤鸭市";
}
c2.SaveChanges();
}

复制代码

运行一下。
然后咱们查询一下两个地址表的数据。

select * from Stu_Addr;
select * from Teacher_Addr;

复制代码

只有 ID = 1 的学生的第一个地址的 City 属性被更新，而教师地址未更新。可见，两个实体是不共响地址实例的。这很好理解嘛，毕竟是两个表的。

那么，如果把 Student - AddressInfo，Teacher - AddressInfo 的关系改为普通的一对多关系，又会怎样？

public class MyContext : DbContext
{
public DbSet<Student> Students { get; set; }
public DbSet<Teacher> Teachers { get; set; }
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder ob)
{
……
}
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
modelBuilder.Entity<Student>(ste =>
{
ste.HasKey(x => x.StudentID).HasName("PK_Stu_id");
ste.HasMany(x => x.Addresses)
.WithOne()
.HasForeignKey("stu_id")
.HasConstraintName("FK_StuID");
});
modelBuilder.Entity<Teacher>(tet =>
{
tet.HasKey(t => t.Tid).HasName("PK_TeacherID");
tet.HasMany(f => f.Addresses)
.WithOne()
.HasForeignKey("teacher_id")
.HasConstraintName("FK_TeacherID");
});
// 注意：这时候 AddressInfo 实体需要主键
modelBuilder.Entity().HasKey(x => x.AddrID);
}
}

复制代码

改为普通一对多关系时要注意，Student、Teacher、AddressInfo 三个实体都需要主键的， Owned 实体、复合类型（老周以前介绍过）这些不需要主键。
删除刚刚的数据库，重新建立新的数据库，然后写入数据。

using(MyContext c = new())
{
c.Database.EnsureDeleted();
c.Database.EnsureCreated();
// 两个地址
AddressInfo addr1 = new()
{
Province = "冬瓜省",
City = "嘎子市",
Town = "小连子镇",
Road = "牛逼路",
Street = "春风街3999号",
ZipCode = "62347"
};
AddressInfo addr2 = new()
{
Province = "提头省",
City = "抬扛台",
Town = "烟斗镇",
Road = "王八路",
Street = "送人头街666号",
ZipCode = "833433"
};
// 教师实例
Teacher tt = new();
// 学生实例
Student ss = new();
// 让他们使用相同的地址实例
tt.Addresses = new List( [addr1, addr2] );
ss.Addresses = new List( [addr1, addr2] );
// 添加实体
c.Students.Add(ss);
c.Teachers.Add(tt);
// 保存到数据库
c.SaveChanges();
}

复制代码

这时候，地址表只有一个，插入的数据如下：

教师和学生共享一个地址表，分别通过 stu_id 和 teacher_id 外键引用主表记录。
然后更改第一个地址的 City 属性。

using(MyContext c2 = new())
{
var r1 = c2.Students.Include(s => s.Addresses).ToArray();
var r2 = c2.Teachers.Include(t => t.Addresses).ToArray();
AddressInfo? addr = r1.First()?.Addresses?.FirstOrDefault();
if(addr != null)
{
addr.City = "烤鸭市";
}
c2.SaveChanges();
}

复制代码

地址表的数据变为：

由于教师和学生共用一个地址表，所以他们的地址信息会相同。

using(MyContext c3 = new())
{
// 加载全部数据
var students = c3.Students.Include(x => x.Addresses);
var teachers = c3.Teachers.Include(x => x.Addresses);
Console.WriteLine("---------- 学生 ---------");
foreach(var s in students)
{
Console.WriteLine($"学生：{s.StudentID}");
if(s.Addresses != null)
{
foreach(var a in s.Addresses)
{
Console.WriteLine($"\t{a.AddrID}, {a.Province}, {a.City}, {a.Town}");
}
}
}
Console.WriteLine("\n---------- 教师 ---------");
foreach (var t in teachers)
{
Console.WriteLine($"老师：{t.Tid}");
if (t.Addresses != null)
{
foreach (var a in t.Addresses)
{
Console.WriteLine($"\t{a.AddrID}, {a.Province}, {a.City}, {a.Town}");
}
}
}
}

复制代码

【总结】
1、Owned 关系中，主实体完全掌控从实体，并且不与其他实体共享数据；
2、被“独占”的实体不用使用 ModelBuilder.Entity 方法配置，因此在 DbContext 派生时，也不能声明为 DbSet 属性。而普通关系中的实体是允许的；
3、Owned 关系有一 Own 一、一 Own 多，不存在多 Own 多。多 Own 多就违背“独占”原则了。普通关系中可以有多对多；

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