优化 EF Core 和 LINQ 以实现高性能应用程序
实体框架核心（Entity Framework Core，简称 EF Core）是一款强大的对象关系映射（ORM）工具，它弥合了面向对象编程与关系型数据库之间的差距，而 LINQ 在.NET 中提供了强大的查询语法。二者结合起来简化了与数据库的交互操作，但一些不经意的使用方式可能会导致性能瓶颈以及可扩展性问题。本文将深入探讨针对 EF Core 和 LINQ 的有效优化技巧，展示好与不好的代码示例，讨论相关优势，并着重介绍那些有助于提升性能和可扩展性的特性。
对只读查询使用 AsNoTracking
这样做可以减少内存使用量，并加快只读数据的查询速度，因为 EF Core 不会跟踪实体的更改情况。
不佳示例：默认启用跟踪
var users = context.Users.ToList(); // 默认启用跟踪
良好示例：显式设置 AsNoTracking
var users = context.Users.AsNoTracking().ToList();
只加载你所需的数据
最大限度地减少数据检索量，从而减少查询执行时间和内存消耗。
不佳示例：加载整个实体
var users = context.Users.ToList(); // 加载所有用户的所有属性
良好示例：只加载你需要的列
var userNames = context.Users.Select(u => u.Name).ToList();
避免 N + 1 查询问题
通过在单个查询中加载相关数据，避免多次数据库调用。
不佳示例：延迟加载会导致多次数据库查询
var orders = context.Orders.ToList();
foreach (var order in orders)
{
var customer = order.Customer; // 每个订单都会执行一次查询
}
良好示例：使用 Include 进行预先加载，只需对数据库查询一次
var orders = context.Orders.Include(o => o.Customer).ToList();
对批量操作进行批量查询
减少数据库交互次数，从而提升性能。
不佳示例：多次插入查询
foreach (var user in users)
{
context.Users.Add(user);
}
context.SaveChanges();
良好示例：批量插入
context.Users.AddRange(users);
context.SaveChanges();
在服务器端进行筛选和分页
减少通过网络传输的数据量，将延迟和内存开销降至最低。
不佳示例：先获取所有数据然后再进行筛选
var activeUsers = context.Users.ToList().Where(u => u.IsActive);
良好示例：在查询中进行筛选
var activeUsers = context.Users.Where(u => u.IsActive).ToList();
良好示例：服务器端分页
var pagedUsers = context.Users.Skip(10).Take(10).ToList();
使用预编译查询
通过避免重复的查询转换开销来提升性能。
不佳示例：每次都进行查询编译
var user = context.Users.Where(u => u.Id == userId).FirstOrDefault();
良好示例：预编译查询
var compiledQuery = EF.CompileQuery((MyDbContext ctx, int id) =>
ctx.Users.Where(u => u.Id == id));
var user = compiledQuery(context, userId);
高效索引
通过在已索引的列上实现高效查找来加快查询执行速度。
不佳示例：对频繁查询的列未建立索引
-- 未建立索引
SELECT * FROM Users WHERE Email = 'example@example.com';
良好示例：建立索引
CREATE INDEX IX_Users_Email ON Users (Email);
利用数据库视图处理复杂查询
将复杂的查询处理转移到数据库端，减少应用程序端的开销。
不佳示例：复杂的 LINQ 查询
var result = context.Users
.Where(u => u.IsActive)
.OrderBy(u => u.CreatedAt)
.GroupBy(u => u.Role)
.Select(g => new { Role = g.Key, Count = g.Count() });
良好示例：数据库视图
CREATE VIEW ActiveUsersByRole AS
SELECT Role, COUNT(*) AS Count
FROM Users
WHERE IsActive = 1
GROUP BY Role;
var result = context.ActiveUsersByRole.ToList();
EF Core 和 LINQ 在.NET 应用程序开发中提供了无与伦比的便利性和高效性，但性能优化需要精心考量。通过遵循所讨论的最佳实践，包括谨慎使用 AsNoTracking、批量操作、投影以及预编译查询等，开发人员可以增强应用程序的性能和可扩展性。在简单性与性能之间找到平衡，能够确保应用程序在需求增长时依然健壮、易于维护且具备可扩展性。