Entity Framework Core

Célkitűzés

ORM alapú adatbáziskezelés alapjainak elsajátítása CRUD műveletek írásán keresztül. LINQ-to-Entities lekérdezések írásának gyakorlása.

Előfeltételek

A labor elvégzéséhez szükséges eszközök:

Microsoft SQL Server (LocalDB vagy Express edition)
SQL Server Management Studio
Visual Studio 2019 v16.8 (vagy újabb) .NET 5 SDK-val telepítve
Adatbázis létrehozó script: mssql.sql

Amit érdemes átnézned:

EF Core előadás anyaga
SQL nyelv
Microsoft SQL Server használata segédlet és videó
A használt adatbázis sémája

Felkészülés ellenőrzése:

A gyakorlatra való felkészüléshez használható ezen kérdőív.
A gyakorlaton beugróként ugyanezen kérdőívet fogjuk használni, legalább 50% elérése szükséges.
- Gyakorlatvezetői instrukció: a hallgató nyissa meg a kérdőívet és töltse ki. A válaszok megadása után az utolsó oldalon a "View results" gombra kattintva megtekinthető az eredmény és az elért pontszám. A hallgató ezen az oldalon álljon meg és mutassa meg eredményét a gyakorlatvezetőnek.

Gyakorlat menete

Az utolsó feladatot leszámítva a feladatokat a gyakorlatvezetővel együtt oldjuk meg. Az utolsó feladat önálló munka, amennyiben marad rá idő. A közös feladatok megoldásai megtalálhatóak az útmutatóban is. Előbb azonban próbáljuk magunk megoldani a feladatot!

Feladat 0: Adatbázis létrehozása, ellenőrzése

Az adatbázis az adott géphez kötött, ezért nem biztos, hogy a korábban létrehozott adatbázis most is létezik. Ezért először ellenőrizzük, és ha nem találjuk, akkor hozzuk létre újra az adatbázist. (Ennek mikéntjét lásd a "Tranzakciókezelés" gyakorlat anyagában.)

Feladat 1: EF alapinfrastruktúra kialakítása

Az EF, mint ORM eszköz használatához az alábbi összetevőkre van szükség:

objektummodel kódban
relációs modell az adatbázisban - ez már kész
leképezés (mapping) az előbbi kettő között, szintén kódban megadva
maga az Entity Framework Core, mint komponens
Entity Framework Core kompatibilis adatbázis driver
adatbázis kapcsolódási adatok, connection string formátumban

Az objektummodellt és a leképezést generáltatni fogjuk az adatbázis alapján - ez az ún. Reverse Engineering modellezési módszer.

Hozzunk létre Visual Studio-ban egy .NET 5 alapú C# nyelvű konzolalkalmazást. Ehhez válasszuk ki a C# nyelvű konzolalkalmazás sablonok közül a simát vagy a .NET Core jelölésűt (de ne a .NET Framework jelölésűt). Futtatókörnyezetként válasszuk a .NET 5-öt. Próbáljuk ki, hogy működik-e, kiíródik-e a "Hello World".
Nyissuk meg a Package Manager Console-t (PMC) a Tools ➡️ NuGet Package Manager ➡️ Package Manager Console menüponttal
Telepítsük fel az EF kódgenerátor eszközt projektfüggőségként, illetve az SQL Server adatbázis drivert. A generátor eszköznek már kapcsolódnia kell az adatbázishoz, amihez szüksége van a driverre. PMC-ben hajtsuk végre:

Install-Package Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools
Install-Package Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer

Ezek a csomagok függőségként magát az Entity Framework Core-t is telepítik.

Generáltassuk az adatbázismodellt az alábbi paranccsal. Paraméterei: kapcsolódási adatok (Connection), adatbázis driver neve (Provider), a projekten belül a generálandó fájlok könyvtára (OutputDir), a generálandó adatbáziskontextus neve (Context). Dokumentáció itt. A connection string-ben ne felejtsük el átírni az értékeket, pl. a neptun kódot kitölteni. A connection string szerkezete SQL Server esetén: kulcs=érték párok pontosvesszővel elválasztva. Nekünk most az alábbi adatok kellenek:

Server - a szerver neve
Database - adatbázis neve a szerveren belül (ez ennél a gyakorlatnál a neptun kód lesz)
Trusted_Connection=True - ez a Windows authentikációt takarja
NoPluralize - a táblák eléréshez többesszámosított property nevek generálódnának alapból, viszont ez csak angol nyelvű táblaneveknél működne jól, ezért ezt a funkciót kikapcsoljuk A connection string szerkezete gyártónként eltér és elég sok paramétere lehet. Bővebben itt.

Scaffold-DbContext -Connection "Server=(localdb)\mssqllocaldb;Database=<neptun>;Trusted_Connection=True;" -Provider Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer -OutputDir Models -Context ACMEShop -NoPluralize

A generált kódban figyeljük meg az alábbiakat:

az egyes táblabeli soroknak (rekordoknak) megfelelő C# osztályokat (pl. Termek.cs), azon belül az oszlopoknak megfelelő egyszerű property-ket és a kapcsolódó tábláknak megfelelő más osztályok típusával rendelkező navigációs property-ket (pl. Termek.Afa). Ezek alkotják az objektummodellt.
a kontextusosztályt (pl. ACMEShop.cs), ami az általunk megadott névvel jött létre és magának az adatbázisnak a leképezése. Tartalmazza:
- a tábláknak megfelelő DbSet<RekordTipus> property-ket, ezek a tábláknak felelenek meg
- az adatbázis szintű konfigurációt (OnConfiguring függvény), pl. kapcsolódási adatokat, bár azt inkább külön konfig fájlban szoktuk tárolni
- a leképezések kódját az OnModelCreating függvényben. Minden rekordtípus minden property-jére megadja, hogy melyik tábla melyik oszlopára lépződik. Navigációs property-knél megadja a kapcsolat egyes résztvevőinek számosságát (1-N-es, N-N-es), valamint ha van, akkor az idegen kulcs kényszert is.

Mindezzel minden összetevőt létrehoztunk az EF alapinfrastruktúrához.

Feladat 2: Hello EF!

Írjuk meg az első EF Core lekérdezésünket. Az SQL mérés alapján itt is kérdezzük le az összes vevőt, majd írjuk ki azonosítójukat, nevüket és felhasználói nevüket is.

A Main függvénybe:

using (ACMEShop ctx = new ACMEShop()) // kontext létrehozása. Using blokk, mert használat után illik az adatbáziskapcsolatot lezárni.
{
    foreach (Vevo vevo in ctx.Vevo) //a ctx.Vevo a lekérdezésünk, a Vevo táblát reprezentálja
    {
        Console.WriteLine($"{vevo.Nev} ({vevo.Id}, {vevo.Login})");
    }
}

Próbáljuk ki, örvendezzünk, hogy milyen egyszerű és elegáns a kód. Semmilyen SQL stringet / SQL kódot nem kellett írnunk.

Feladat 3: Nyomkövetés (trace)

Minden olyan ORM használatakor, ahol az ORM állítja elő az SQL-t, elementárisan fontos, hogy lássuk, milyen SQL fut le az adatbázisszerveren. Nyomkövetni lehet az adatbázis oldalán (adatbázis eszközzel), illetve a programunk oldalán (nyomkövető komponenssel) is. Előbbire példa SQL Server esetén az SQL Server Profiler Trace eszköze. Mi most az utóbbi irányt követjük. A kontext OnConfiguring függvényébe:

optionsBuilder.UseSqlServer("connection string") //ez a rész maradjon változatlan
	.LogTo(message => System.Diagnostics.Debug.WriteLine(message),LogLevel.Information); //ez a rész ékelődjön be a ; elé

A debug kimenet az Output ablakra van kötve - viszont csak akkor, ha a Visual Studio debugger csatlakoztatva van. Ezért fontos, hogy ha látni akarjuk az EF naplókat, akkor Debug módban (zöld nyíl, F5 billentyű) futtassuk az alkalmazást.

Próbáljuk ki, az Output ablak alján meg kell jelennie egy hasonló SQL-nek:

info: [időbélyeg] RelationalEventId.CommandExecuted[20101] (Microsoft.EntityFrameworkCore.Database.Command)

    Executed DbCommand (26ms) [Parameters=[], CommandType='Text', CommandTimeout='30']

    SELECT [v].[ID], [v].[Email], [v].[Jelszo], [v].[KozpontiTelephely], [v].[Login], [v].[Nev], [v].[Szamlaszam]

    FROM [Vevo] AS [v]

Ha hibakeresés miatt részletesebb naplóra van szükség, akkor a LogLevel típusú paramétert (ideiglenesen) állítsuk Loglevel.Debug-ra.

Feladat 4: CRUD műveletek (közös)

Minden részfeladatot a using blokkon belül írjunk. Ha zavar a többi részfeladat kódja, kommentezzük ki őket. Minden részfeladatnál ellenőrizzük a kiírt eredményt az adatbázisadatok alapján is (pl. Management Studio-ban) és figyeljük meg a generált SQL-t is az Output ablak alján.

Kérdezze le az összes vevőt, írja ki a nevüket, azonosítójukat és felhasználónevüket! - Ezt már megoldottuk!
Megoldás
```
foreach (Vevo vevo in ctx.Vevo)
{
  Console.WriteLine($"{vevo.Nev} ({vevo.Id}, {vevo.Login})");
}
```

Listázza ki, hogy eddig milyen nevű termékeket rendeltek!

Megoldás

//bármelyik jó a két alábbi lekérdezés közül
var termeknevek = ctx.MegrendelesTetel.Select(mt => mt.Termek.Nev).Distinct(); //MegrendelesTetel -> Termek
//var termeknevek = ctx.Termek.Where(mt => mt.MegrendelesTetel.Any()).Select(t => t.Nev); //Termek -> MegrendelesTetel
foreach (string tn in termeknevek)
{
  Console.WriteLine(tn);
}

Használjuk a navigációs property-ket és a System.Linq névtérben található LINQ operátorokat. Kiindulhatunk a termék, illetve a megrendeléstétel táblából (DbSet-ből) is. Érdemes kipróbálni mind a két változatot - nem ugyanolyan SQL generálódik.

Hány nem teljesített megrendelésünk van (a státusz alapján)?
Megoldás
```
Console.WriteLine(ctx.Megrendeles.Count(mr => mr.Statusz.Nev != "Kiszállítva"));
```
Ez ujjgyakorlat navigációs propertyt használva.

Melyek azok a fizetési módok, amiket soha nem választottak a megrendelőink?

Megoldás

var fmList=ctx.FizetesMod.Where(fm => !fm.Megrendeles.Any()).Select(fm=>fm.Mod);
foreach (string fm in fmList)
{
    Console.WriteLine(fm);
}

Rögzítsünk be egy új vevőt! Írjuk ki az újonnan létrejött rekord kulcsát!
Megoldás
```
Vevo ujvevo = new Vevo 
{ 
   Nev = "Teszt Elek",
   Login = "t.elek",
   Jelszo = "******",
   Email = "t.elek@email.com"
};
ctx.Add(ujvevo);
ctx.SaveChanges();
Console.WriteLine(ujvevo.Id);
```
Az adatváltozásokat (pl. beszúrások) a kontext gyűjti. Az Add sor után a kontext nyilvántartja az új példányunkat új rekordként, de még nem csinál az adatbázison semmit. A SaveChanges a felgyűlt módosításokat egy füst alatt érvényesíti az adatbázison és vissza is frissíti az érintett C# oldali objektumokat - így a SaveChanges után az új vevő azonosítója ki lesz töltve. Debuggerrel láthatjuk is, ahogy a SaveChanges soron átjutva kitöltődik az azonosító. Ellenőrizzük a változást az adatbázisban.

A megoldás után ezt a részt kommentezzük ki, ne szúrjunk be minden kipróbálásnál új sort.
A kategóriák között hibásan szerepel az Fajáték kategória név. Javítsuk át a kategória nevét Fakockákra!
Megoldás
```
var fakocka = ctx.Kategoria.Single(k => k.Nev == "Fajáték");
fakocka.Nev = "Fakocka";
ctx.SaveChanges();
```
Első lépésként le kell kérdeznünk a módosítandó entitást, elvégezni a módosítást, amit a kontext megint csak nyilvántart, végül érvényesíteni a módosításokat. A Watch ablakban figyeljük meg a kontext által nyilvántartott állapot változását a ctx.Entry(fakocka).State kifejezés figyelésével. Ellenőrizzük a változást az adatbázisban.

A megoldás után ezt a részt kommentezzük ki, ha nincs az adatbázisban fajáték, a Single kivételt fog dobni, mivel pontosan egy darab rekordot vár.

Sajnos ez a művelet így két SQL parancs (egy SELECT és egy UPDATE), jelenleg az EF Core nem tudja ezt egy utasításként megoldani, bár vannak hozzá kiterjesztések erre a célra.

Mely kategóriákban van a legtöbb termék? Írjuk ki ezen kategóriák nevét.

Megoldás

//naív megoldás, csak egy eredmény
Console.WriteLine(ctx.Kategoria.OrderByDescending(k => k.Termek.Count()).Select(k=>k.Nev).First());

//navigációs propertyvel - kivételt dob!   
var maxkat=ctx.Kategoria
	.Where(k => k.Termek.Count == ctx.Kategoria.Max(kk=>kk.Termek.Count))
 .Select(k=>k.Nev);
foreach (var k in maxkat)
{
  Console.WriteLine(k);
}

//navigációs propertyvel - működik, de két lekérdezés
var maxkat = ctx.Kategoria.Select(kk => kk.Termek.Count)
 .AsEnumerable() // ez elsüti a lekérdezést, minden kategória termékszámát lekérdezzük
 .Max();
var ktg = ctx.Kategoria.Where(k => k.Termek.Count == maxkat).Select(k=>k.Nev);
foreach (var k in ktg)
{
   Console.WriteLine(k);
}

//navigációs property + group by - egy lekérdezés és még működik is!
var maxkat = ctx.Kategoria.Where
(
     g => g.Termek.Count == ctx.Termek
                             .GroupBy(k => k.KategoriaId)
                             .Max(g => g.Count())
).Select(k=>k.Nev);
foreach (var k in maxkat)
{
  Console.WriteLine(k);
}

Sajnos elég nehéz olyan lekérdezést összerakni C#-ban, ami az SQL összerakásánál ne dobna kivételt vagy ne több lekérdezésből állna 😰. Nem minden logikailag helyes, forduló LINQ kód alakítható SQL-lé, ráadásul ez csak futási időben derül ki. Érdemes ilyenkor megírni a sima SQL-t és ahhoz hasonlóan összerakni a C# kódot, plusz minden lekérdezést legalább egyszer erősen ajánlott kipróbálni futás közben is.

Feladat 4: Lekérdezések (önálló)

Mely termékek ÁFA kulcsa 15%-os? Írjuk ki ezen termékek nevét!
Az egyes telephelyekre hány rendelés volt eddig? Írjuk ki a telephelyek azonosítóját és a rendelések számát!
Melyik város(ok)ba kérték a legtöbb rendelést? (Nehéz! 😱 TIPP: lásd a közös feladatokból a hasonlót)
Melyek azok a vevők, akik legalább 2-szer rendeltek már? Írjuk ki ezen vevők nevét és hogy hányszor rendeltek!
Mely számláknál nem egyezik meg a kiállítás és teljesítés dátuma? Írjuk ki ezen számlák azonosítóját!
Írjuk ki a 2008. februári rendelések azonosítóját és ezen rendelések dátumát!
Írjuk ki azon rendelések azonosítóját, dátumát és határidejét, amelyeknél a határidő 5 napnál szűkebb a rendelés dátumához képest! (Nehéz! 😱, TIPP: EF.Functions.DateDiffDay(<dátum>,<határidő>))
Hány vevőnek van gmail-es e-mail címe?
Melyik vevőknek van egynél több telephelye? Írjuk ki ezen vevők nevét és telephelyeik számát!
Mely vevő(k) adták le a legtöbb tételből álló rendelést? (Több ilyen is lehet!) Írjuk ki ezen vevők nevét! (Nehéz! 😱 TIPP: lásd a közös feladatokból a hasonlót)

Az itt található oktatási segédanyagok a BMEVIAUBB04 tárgy hallgatóinak készültek. Az anyagok oly módú felhasználása, amely a tárgy oktatásához nem szorosan kapcsolódik, csak a szerző(k) és a forrás megjelölésével történhet.

Az anyagok a tárgy keretében oktatott kontextusban értelmezhetőek. Az anyagokért egyéb felhasználás esetén a szerző(k) felelősséget nem vállalnak.

kszicsillag / gyakorlat-ef

Entity Framework Core

Célkitűzés

Előfeltételek

Gyakorlat menete

Feladat 0: Adatbázis létrehozása, ellenőrzése

Feladat 1: EF alapinfrastruktúra kialakítása

Feladat 2: Hello EF!

Feladat 3: Nyomkövetés (trace)

Feladat 4: CRUD műveletek (közös)

Feladat 4: Lekérdezések (önálló)

About