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從頭編寫 asp.net core 2.0 web api 基礎框架 (5) EF CRUD

這是第一大部分的最後一小部分。要完成CRUD的操作。

Repository Pattern

我們可以直接在Controller訪問DbContext,但是可能會有一些問題:

1.相關的一些程式碼到處重複,有可能在程式中很多地方我都會更新Product,那樣的話我可能就會在多個Action裡面寫同樣的程式碼,而比較好的做法是隻在一個地方寫更新Product的程式碼。

2.到處寫重複程式碼還會導致另外一個問題,那就是容易出錯。

3.還有就是難以測試,如果想對Controller的Action進行單元測試,但是這些Action還包含著持久化相關的邏輯,這就很難的精確的找出到底是邏輯出錯還是持久化部分出錯了。

所以如果能有一種方法可以mock持久化相關的程式碼,然後再測試,就會知道錯誤不是發生在持久化部分了,這就可以用Repository Pattern了。

Repository Pattern是一種抽象,它減少了複雜性,目標是使程式碼對repository的實現更安全,並且與持久化要無關

其中持久化無關這點我要明確一下,有時候是指可以隨意切換持久化的技術,但這實際上並不是repository pattern的目的,其真正的目的是可以為repository挑選一個最好的持久化技術。例如:建立一個Product最好的方式可能是使用entity framework,而查詢product最好的方式可能是使用dapper,也有可能會呼叫外部服務,而對呼叫repository的消費者來說,它不關心這些具體的實現細節。

首先再建立一個Material entity,然後和Product做成多對一的關係:

namespace CoreBackend.Api.Entities
{
    public class Material
    {
        public int Id { get; set; }
        public int ProductId { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public Product Product { get; set; }
    }

    
public class MaterialConfiguration : IEntityTypeConfiguration<Material> { public void Configure(EntityTypeBuilder<Material> builder) { builder.HasKey(x => x.Id); builder.Property(x => x.Name).IsRequired().HasMaxLength(50); builder.HasOne(x => x.Product).WithMany(x => x.Materials).HasForeignKey(x => x.ProductId) .OnDelete(DeleteBehavior.Cascade); } } }

修改Product.cs:

namespace CoreBackend.Api.Entities
{
    public class Product
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public float Price { get; set; }
        public string Description { get; set; }
        public ICollection<Material> Materials { get; set; }
    }

    public class ProductConfiguration : IEntityTypeConfiguration<Product>
    {
        public void Configure(EntityTypeBuilder<Product> builder)
        {
            builder.HasKey(x => x.Id);
            builder.Property(x => x.Name).IsRequired().HasMaxLength(50);
            builder.Property(x => x.Price).HasColumnType("decimal(8,2)");
            builder.Property(x => x.Description).HasMaxLength(200);
        }
    }
}

然後別忘了在Context裡面註冊Material的Configuration並新增DbSet屬性:

namespace CoreBackend.Api.Entities
{
    public class MyContext : DbContext
    {
        public MyContext(DbContextOptions<MyContext> options)
            : base(options)
        {
            Database.Migrate();
        }

        public DbSet<Product> Products { get; set; }
        public DbSet<Material> Materials { get; set; }

        protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
            modelBuilder.ApplyConfiguration(new ProductConfiguration());
            modelBuilder.ApplyConfiguration(new MaterialConfiguration());
        }
    }
}

然後新增一個遷移 Add-Migration AddMaterial:

然後資料庫直接進行遷移操作了,無需再做update-database。

建立一個Repositories資料夾,新增一個IProductRepository:

namespace CoreBackend.Api.Repositories
{
    public interface IProductRepository
    {
        IEnumerable<Product> GetProducts();
        Product GetProduct(int productId, bool includeMaterials);
        IEnumerable<Material> GetMaterialsForProduct(int productId);
        Material GetMaterialForProduct(int productId, int materialId);
    }
}

這個是ProductRepository將要實現的介面,裡面定義了一些必要的方法:查詢Products,查詢單個Product,查詢Product的Materials和查詢Product下的一個Material。

其中類似GetProducts()這樣的方法返回型別還是有爭議的,IQueryable<T>還是IEnumerable<T>。

如果返回的是IQueryable,那麼呼叫repository的地方還可以繼續構建IQueryable,例如在真正的查詢執行之前附加一個OrderBy或者Where方法。但是這樣做的話,也意味著你把持久化相關的程式碼給洩露出去了,這看起來是違反了repository pattern的目的。

如果是IEnumerable,為了返回各種各樣情況的查詢結果,需要編寫幾十個上百個查詢方法,那也是相當繁瑣的,幾乎是不可能的。

目前看來,兩種返回方式都有人在用,所以根據情況定吧。我們的程式需求比較簡單,所以使用IEnumerable。

然後建立具體的實現類 ProductRepository:

namespace CoreBackend.Api.Repositories
{
    public class ProductRepository : IProductRepository
    {
        private readonly MyContext _myContext;

        public ProductRepository(MyContext myContext)
        {
            _myContext = myContext;
        }

        public IEnumerable<Product> GetProducts()
        {
            return _myContext.Products.OrderBy(x => x.Name).ToList();
        }

        public Product GetProduct(int productId, bool includeMaterials)
        {
            if (includeMaterials)
            {
                return _myContext.Products
                    .Include(x => x.Materials).FirstOrDefault(x => x.Id == productId);
            }
            return _myContext.Products.Find(productId);
        }

        public IEnumerable<Material> GetMaterialsForProduct(int productId)
        {
            return _myContext.Materials.Where(x => x.ProductId == productId).ToList();
        }

        public Material GetMaterialForProduct(int productId, int materialId)
        {
            return _myContext.Materials.FirstOrDefault(x => x.ProductId == productId && x.Id == materialId);
        }
    }
}

這裡面要包含吃就會的邏輯,所以我們需要MyContext(也有可能需要其他的Service)那就在Constructor裡面注入一個。重要的是呼叫的程式不關心這些細節。

這裡也是編寫額外的持久化邏輯的地方,比如說查詢之後做個排序之類的。

GetProducts,查詢所有的產品並按照名稱排序並返回查詢結果。這裡注意一定要加上ToList(),它保證了對資料庫的查詢就在此時此刻發生。

GetProduct,查詢單個產品,判斷一下是否需要把產品下面的原料都一起查詢出來,如果需要的話就使用Include這個extension method。查詢條件可以放在FirstOrDefault()方法裡面。

GetMaterialsForProduct,查詢某個產品下所有的原料。

GetMaterialForProduct,查詢某個產品下的某種原料。

建立好Repository之後,需要在Startup裡面進行註冊:

        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddMvc();
#if DEBUG
            services.AddTransient<IMailService, LocalMailService>();
#else
            services.AddTransient<IMailService, CloudMailService>();
#endif
            var connectionString = Configuration["connectionStrings:productionInfoDbConnectionString"];
            services.AddDbContext<MyContext>(o => o.UseSqlServer(connectionString));

            services.AddScoped<IProductRepository, ProductRepository>();
        }

針對Repository,最好的生命週期是Scoped(每個請求生成一個例項)。<>裡面前邊是它的合約介面,後邊是具體實現。

使用Repository

先為ProductDto新增一個屬性:

namespace CoreBackend.Api.Dtos
{
    public class ProductDto
    {
        public ProductDto()
        {
            Materials = new List<MaterialDto>();
        }

        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public float Price { get; set; }
        public string Description { get; set; }
        public ICollection<MaterialDto> Materials { get; set; }

        public int MaterialCount => Materials.Count;
    }
}

就是返回該產品所用的原料個數。

再建立一個ProductWithoutMaterialDto:

namespace CoreBackend.Api.Dtos
{
    public class ProductWithoutMaterialDto
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public float Price { get; set; }
        public string Description { get; set; }
    }
}

這個Dto不帶原料相關的導航屬性。

然後修改controller。

現在我們可以使用ProductRepository替代原來的記憶體資料了,首先在ProductController裡面注入ProductRepository:

   public class ProductController : Controller
    {
        private readonly ILogger<ProductController> _logger;
        private readonly IMailService _mailService;
        private readonly IProductRepository _productRepository;

        public ProductController(
            ILogger<ProductController> logger,
            IMailService mailService,
            IProductRepository productRepository)
        {
            _logger = logger;
            _mailService = mailService;
            _productRepository = productRepository;
        }

1.修改GetProducts這個Action:

        [HttpGet]
        public IActionResult GetProducts()
        {
            var products = _productRepository.GetProducts();
            var results = new List<ProductWithoutMaterialDto>();
            foreach (var product in products)
            {
                results.Add(new ProductWithoutMaterialDto
                {
                    Id = product.Id,
                    Name = product.Name,
                    Price = product.Price,
                    Description = product.Description
                });
            }
            return Ok(results);
        }

注意,其中的Product型別是DbContext和repository操作的型別,而不是Action應該返回的型別,而且我們的查詢結果是不帶Material的,所以需要把Product的list對映成ProductWithoutMaterialDto的list。

然後試試:

查詢的時候報錯,是因為Product的屬性Price,在fluentapi裡面設定的型別是decimal(8, 2),而Price的型別是float,那麼我們把所有的Price的型別都改成decimal:

    public class Product
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
        public string Description { get; set; }
        public ICollection<Material> Materials { get; set; }
    }

    public class ProductCreation
    {
        [Display(Name = "產品名稱")]
        [Required(ErrorMessage = "{0}是必填項")]
        [StringLength(10, MinimumLength = 2, ErrorMessage = "{0}的長度應該不小於{2}, 不大於{1}")]
        public string Name { get; set; }

        [Display(Name = "價格")]
        [Range(0, Double.MaxValue, ErrorMessage = "{0}的值必須大於{1}")]
        public decimal Price { get; set; }

        [Display(Name = "描述")]
        [MaxLength(100, ErrorMessage = "{0}的長度不可以超過{1}")]
        public string Description { get; set; }
    }

public class ProductDto
    {
        public ProductDto()
        {
            Materials = new List<MaterialDto>();
        }

        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
        public string Description { get; set; }
        public ICollection<MaterialDto> Materials { get; set; }

        public int MaterialCount => Materials.Count;
    }

public class ProductModification
    {
        [Display(Name = "產品名稱")]
        [Required(ErrorMessage = "{0}是必填項")]
        [StringLength(10, MinimumLength = 2, ErrorMessage = "{0}的長度應該不小於{2}, 不大於{1}")]
        public string Name { get; set; }

        [Display(Name = "價格")]
        [Range(0, Double.MaxValue, ErrorMessage = "{0}的值必須大於{1}")]
        public decimal Price { get; set; }

        [Display(Name = "描述")]
        [MaxLength(100, ErrorMessage = "{0}的長度不可以超過{1}")]
        public string Description { get; set; }
    }

public class ProductWithoutMaterialDto
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
        public string Description { get; set; }
    }

還有SeedData裡面和即將廢棄的ProductService:

namespace CoreBackend.Api.Entities
{
    public static class MyContextExtensions
    {
        public static void EnsureSeedDataForContext(this MyContext context)
        {
            if (context.Products.Any())
            {
                return;
            }
            var products = new List<Product>
            {
                new Product
                {
                    Name = "牛奶",
                    Price = new decimal(2.5),
                    Description = "這是牛奶啊"
                },
                new Product
                {
                    Name = "麵包",
                    Price = new decimal(4.5),
                    Description = "這是麵包啊"
                },
                new Product
                {
                    Name = "啤酒",
                    Price = new decimal(7.5),
                    Description = "這是啤酒啊"
                }
            };
            context.Products.AddRange(products);
            context.SaveChanges();
        }
    }
}

namespace CoreBackend.Api.Services
{
    public class ProductService
    {
        public static ProductService Current { get; } = new ProductService();

        public List<ProductDto> Products { get; }

        private ProductService()
        {
            Products = new List<ProductDto>
            {
                new ProductDto
                {
                    Id = 1,
                    Name = "牛奶",
                    Price = new decimal(2.5),
                    Materials = new List<MaterialDto>
                    {
                        new MaterialDto
                        {
                            Id = 1,
                            Name = ""
                        },
                        new MaterialDto
                        {
                            Id = 2,
                            Name = "奶粉"
                        }
                    },
                    Description = "這是牛奶啊"
                },
                new ProductDto
                {
                    Id = 2,
                    Name = "麵包",
                    Price = new decimal(4.5),
                    Materials = new List<MaterialDto>
                    {
                        new MaterialDto
                        {
                            Id = 3,
                            Name = "麵粉"
                        },
                        new MaterialDto
                        {
                            Id = 4,
                            Name = ""
                        }
                    },
                    Description = "這是麵包啊"
                },
                new ProductDto
                {
                    Id = 3,
                    Name = "啤酒",
                    Price = new decimal(7.5),
                    Materials = new List<MaterialDto>
                    {
                        new MaterialDto
                        {
                            Id = 5,
                            Name = "麥芽"
                        },
                        new MaterialDto
                        {
                            Id = 6,
                            Name = "地下水"
                        }
                    },
                    Description = "這是啤酒啊"
                }
            };
        }
    }
}
View Code

然後在執行試試:

結果正確。

然後修改GetProduct:

[Route("{id}", Name = "GetProduct")]
        public IActionResult GetProduct(int id, bool includeMaterial = false)
        {
            var product = _productRepository.GetProduct(id, includeMaterial);
            if (product == null)
            {
                return NotFound();
            }
            if (includeMaterial)
            {
                var productWithMaterialResult = new ProductDto
                {
                    Id = product.Id,
                    Name = product.Name,
                    Price = product.Price,
                    Description = product.Description
                };
                foreach (var material in product.Materials)
                {
                    productWithMaterialResult.Materials.Add(new MaterialDto
                    {
                        Id = material.Id,
                        Name = material.Name
                    });
                }
                return Ok(productWithMaterialResult);
            }

            var onlyProductResult = new ProductDto
            {
                Id = product.Id,
                Name = product.Name,
                Price = product.Price,
                Description = product.Description
            };
            return Ok(onlyProductResult);
        }

首先再新增一個引數includeMaterial表示是否帶著Material表的資料一起查詢出來,該引數有一個預設值是false,就是請求的時候如果不帶這個引數,那麼這個引數的值就是false。

通過repository查詢之後把Product和Material分別對映成ProductDto和MaterialDot。

試試,首先不包含Material:

目前資料庫的Material表沒有資料,可以手動新增幾個,也可以把資料庫的Product資料刪了,改一下種子資料那部分程式碼:

namespace CoreBackend.Api.Entities
{
    public static class MyContextExtensions
    {
        public static void EnsureSeedDataForContext(this MyContext context)
        {
            if (context.Products.Any())
            {
                return;
            }
            var products = new List<Product>
            {
                new Product
                {
                    Name = "牛奶",
                    Price = new decimal(2.5),
                    Description = "這是牛奶啊",
                    Materials = new List<Material>
                    {
                        new Material
                        {
                            Name = ""
                        },
                        new Material
                        {
                            Name = "奶粉"
                        }
                    }
                },
                new Product
                {
                    Name = "麵包",
                    Price = new decimal(4.5),
                    Description = "這是麵包啊",
                    Materials = new List<Material>
                    {
                        new Material
                        {
                            Name = "麵粉"
                        },
                        new Material
                        {
                            Name = ""
                        }
                    }
                },
                new Product
                {
                    Name = "啤酒",
                    Price = new decimal(7.5),
                    Description = "這是啤酒啊",
                    Materials = new List<Material>
                    {
                        new Material
                        {
                            Name = "麥芽"
                        },
                        new Material
                        {
                            Name = "地下水"
                        }
                    }
                }
            };
            context.Products.AddRange(products);
            context.SaveChanges();
        }
    }
}
View Code

然後再試試GetProduct帶有material的查詢:

其中inludeMaterail這個引數需要使用query string的方式,也就是在uri後邊加一個問號,問號後邊跟著引數名,然後是等號,然後是它的值。如果有多個query string的引數,那麼每組引數之間用&分開。

然後再修改一下MaterialController:

namespace CoreBackend.Api.Controllers
{
    [Route("api/product")] // 和主Model的Controller字首一樣
    public class MaterialController : Controller
    {
        private readonly IProductRepository _productRepository;
        public MaterialController(IProductRepository productRepository)
        {
            _productRepository = productRepository;
        }

        [HttpGet("{productId}/materials")]
        public IActionResult GetMaterials(int productId)
        {
            var materials = _productRepository.GetMaterialsForProduct(productId);
            var results = materials.Select(material => new MaterialDto
                {
                    Id = material.Id,
                    Name = material.Name
                })
                .ToList();
            return Ok(results);
        }

        [HttpGet("{productId}/materials/{id}")]
        public IActionResult GetMaterial(int productId, int id)
        {
            var material = _productRepository.GetMaterialForProduct(productId, id);
            if (material == null)
            {
                return NotFound();
            }
            var result = new MaterialDto
            {
                Id = material.Id,
                Name = material.Name
            };
            return Ok(result);
        }
    }
}

注意GetMaterials方法內,我們往productRepository的GetMaterialsForProduct傳進去一個productId,如果repository返回的是空list可能會有兩種情況:1 product不存在,2 product存在,而它沒有下屬的material。如果是第一種情況,那麼應該返回的是404 NotFound,而第二種action應該返回一個空list。所以我們需要一個方法判斷product是否存在,所以開啟ProductRepository,新增方法:

        public bool ProductExist(int productId)
        {
            return _myContext.Products.Any(x => x.Id == productId);
        }

並在pull up member(右鍵點選方法程式碼--重構裡面有)到接口裡面:

namespace CoreBackend.Api.Repositories
{
    public interface IProductRepository
    {
        IEnumerable<Product> GetProducts();
        Product GetProduct(int productId, bool includeMaterials);
        IEnumerable<Material> GetMaterialsForProduct(int productId);
        Material GetMaterialForProduct(int productId, int materialId);
        bool ProductExist(int productId);
    }
}

然後再改一下Controller:

namespace CoreBackend.Api.Controllers
{
    [Route("api/product")] // 和主Model的Controller字首一樣
    public class MaterialController : Controller
    {
        private readonly IProductRepository _productRepository;
        public MaterialController(IProductRepository productRepository)
        {
            _productRepository = productRepository;
        }

        [HttpGet("{productId}/materials")]
        public IActionResult GetMaterials(int productId)
        {
            var product = _productRepository.ProductExist(productId);
            if (!product)
            {
                return NotFound();
            }
            var materials = _productRepository.GetMaterialsForProduct(productId);
            var results = materials.Select(material => new MaterialDto
                {
                    Id = material.Id,
                    Name = material.Name
                })
                .ToList();
            return Ok(results);
        }

        [HttpGet("{productId}/materials/{id}")]
        public IActionResult GetMaterial(int productId, int id)
        {
            var product = _productRepository.ProductExist(productId);
            if (!product)
            {
                return NotFound();
            }
            var material = _productRepository.GetMaterialForProduct(productId, id);
            if (material == null)
            {
                return NotFound();
            }
            var result = new MaterialDto
            {
                Id = material.Id,
                Name = material.Name
            };
            return Ok(result);
        }
    }
}

試試:

結果都沒有問題!!!

但是看看上面controller裡面的程式碼,到處都是對映,這種手寫的對映很容易出錯,如果entity有幾十個屬性,然後在多個地方需要進行對映,那麼這麼寫實在太糟糕了。

所以需要使用一個對映的庫:

 autoMapper是最主流的.net對映庫,所以我們用它。

通過nuget安裝automapper:

安裝完之後,首先要配置automapper。我們要告訴automapper哪些entity和dto之間有對映關係。這個配置應該只建立一次,並且在startup的時候進行初始化。

在Startup的Configure方法新增:

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, ILoggerFactory loggerFactory,
            MyContext myContext)
        {
            loggerFactory.AddNLog();
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }
            else
            {
                app.UseExceptionHandler();
            }
            myContext.EnsureSeedDataForContext();
            app.UseStatusCodePages();

            AutoMapper.Mapper.Initialize(cfg =>
            {
                cfg.CreateMap<Product, ProductWithoutMaterialDto>();
            });

            app.UseMvc();
        }

建立對映關係,我們需要使用AutoMapper.Mapper.Initialize方法,其引數是一個Action,這個Action的引數是一個Mapping Configuration。

cfg.CreateMap<Product, ProductWithoutMaterialDto>(),意思就是建立一個從Product到ProductWIthoutMaterialDto的對映關係。

AutoMapper是基於約定的,原物件的屬性值會被對映到目標物件相同屬性名的屬性上。如果屬性不存在,那麼就忽略它。

偶爾我們可能需要對AutoMapper的對映進行一些微調,但是對於大多數情況來說,上面這一句話就夠用了。

現在可以在controller裡面使用這個映射了。

開啟controller首先改一下GetProducts:

        [HttpGet]
        public IActionResult GetProducts()
        {
            var products = _productRepository.GetProducts();
            var results = Mapper.Map<IEnumerable<ProductWithoutMaterialDto>>(products);
            return Ok(results);
        }

使用Mapper.Map進行對映,<T>