Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, Entity Framework có lẽ là một thuật ngữ thường xuyên được nhiều người nhắc đến. Thậm chí, đối với những ai mới bắt đầu tìm hiểu về thế giới lập trình thì đây còn là một trong những nền tảng kiến thức quan trọng mà họ cần phải nắm bắt. Vậy Entity Framework là gì? EF Core mang đến những lợi ích gì cho quá trình sử dụng? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết hơn trong nội dung sau.
- Entity Framework là gì?
- Sự xuất hiện và phát triển của Entity Framework
- Entity Framework được ứng dụng trong những trường hợp nào?
- Lợi ích của việc sử dụng Entity Framework
- Cấu trúc cơ bản của Entity Framework
- Các tính năng nổi bật của Entity Framework
- Một số khái niệm cơ bản trong Entity Framework
- Entity Framework Core hỗ trợ các database nào?
- Hướng dẫn tạo project và cài đặt Entity Framework trong C#
- Một số câu hỏi thường gặp về Entity Framework
Entity Framework là gì?
Entity Framework (EF) là một công nghệ Object-Relational Mapping (ORM) do Microsoft phát triển và có vai trò như cầu nối giữa lập trình hướng đối tượng (OOP) và cơ sở dữ liệu quan hệ (CSDL). Nói cách khách thì EF sẽ giúp đơn giản hóa việc truy cập và thao tác dữ liệu bằng cách ánh xạ những đối tượng trong mã nguồn ứng dụng với các bảng trong cơ sở dữ liệu, từ đó cho phép nhà phát triển tập trung vào việc triển khai logic của ứng dụng mà không cần phải xử lý các truy vấn SQL phức tạp.
Sự xuất hiện và phát triển của Entity Framework
Entity Framework (EF) là một công nghệ được Microsoft cho ra mắt từ năm 2008 và đã trải qua hơn 12 năm phát triển. Tính đến thời điểm hiện tại, EF không chỉ được Microsoft khuyến nghị mà còn trở thành một công cụ quan trọng trong phát triển ứng dụng với nhiều phiên bản khác nhau, cụ thể:
- Phiên bản đầu tiên của Entity Framework tập trung vào việc hỗ trợ người dùng tiếp cận theo hướng Database first. Điều này đồng nghĩa với việc EF chỉ làm việc với các cơ sở dữ liệu đã có sẵn, đồng thời tự động sinh ra mã code và model từ C# hoặc VB.NET.
- Phiên bản EF 4 mở rộng phạm vi với hướng tiếp cận Model first để cho phép bạn thiết kế mô hình dữ liệu trước và sau đó sử dụng giao diện đồ họa.
- Tuy nhiên, sự đột phá thực sự của EF là từ phiên bản 4.1 khi nó được giới thiệu theo hướng tiếp cận code first. Nó có nghĩa là tất cả mọi thứ có thể được tạo ra từ mã C# hoặc VB.NET. Hướng tiếp cận này đã nhanh chóng trở thành lựa chọn ưa thích của nhiều lập trình viên và được sử dụng rộng rãi cho đến hiện tại.
Entity Framework được ứng dụng trong những trường hợp nào?
Entity Framework thường được sử dụng cho 3 trường hợp sau:
- Database First: Khi bạn đã có một cơ sở dữ liệu (CSDL) hoặc muốn thiết kế CSDL trước khi bắt đầu phát triển những phần khác của ứng dụng. Trong tình huống này, EF Core cho phép bạn tạo các đối tượng lớp (class) dựa trên cơ sở dữ liệu tồn tại.
- Code First: Khi bạn muốn tập trung vào việc xây dựng các domain class trước và sau đó sử dụng chúng để tạo ra cơ sở dữ liệu. Điều này giúp tạo ra một mô hình dữ liệu linh hoạt và tự nhiên dựa trên các đối tượng trong mã nguồn của bạn. Bên cạnh đó, Entity Framework (EF) Code First cũng giúp bạn tập trung vào việc thiết kế mô hình dữ liệu hướng đối tượng thay vì viết các truy vấn SQL phức tạp.
- Model First: Khi bạn muốn thiết kế schema của cơ sở dữ liệu trên giao diện visual designer trước, sau đó mới tạo ra cơ sở dữ liệu và các đối tượng lớp tương ứng từ đó. Đây là phương pháp thích hợp khi bạn muốn sử dụng giao diện đồ họa để thiết kế cơ sở dữ liệu của mình.
Lợi ích của việc sử dụng Entity Framework
Entity Framework mang lại nhiều lợi ích cho người dùng và hỗ trợ lập trình viên trong nhiều công việc khác nhau. Dưới đây là một số lợi ích mà EF Core đem lại:
- Tăng năng suất công việc: Sử dụng EDM Entity Framework giúp giảm thiểu lượng code dư thừa, từ đó giúp lập trình viên hoàn thành các công việc đúng tiến độ và đỡ tốn nhiều chất xám.
- Hạn chế thời gian bảo trì phần mềm: Với lượng code đã được tối ưu trong Entity Framework, việc bảo trì phần mềm trở nên đơn giản hơn và không tốn nhiều thời gian như trước.
- Không cần sử dụng code SQL: Thay vì sử dụng các thao tác SQL truyền thống, EF Core cung cấp LINQ to Entities để giúp lập trình viên truy cập dữ liệu một cách dễ dàng và linh hoạt.
- Tiết kiệm thời gian chạy code: Entity Framework được đánh giá là một công cụ hỗ trợ cực kỳ hiệu quả khi giúp tiết kiệm thời gian viết và chạy code trong quá trình phát triển phần mềm.
- Tự động tạo ra các classes, commands: EF Core có khả năng tự động tạo ra các lớp (classes) và các lệnh (commands) tương ứng với những thao tác CRUD (Create, Read, Update, Delete) dữ liệu từ cơ sở dữ liệu quan hệ.
- Đơn giản hóa làm việc với EF: Nhờ được tích hợp sẵn trong .NET framework, Entity Framework giúp người dùng làm việc một cách thuận tiện và đơn giản hơn.
Cấu trúc cơ bản của Entity Framework
Entity Framework là một framework có 4 cấu trúc cơ bản. Trong đó, mỗi cấu trúc đều có những tính năng và đặc điểm ấn tượng riêng, cụ thể:
- Entity Data Model: Đây là phần giúp kết nối giữa ứng dụng của bạn và cơ sở dữ liệu với ba thành phần: Conceptual Model (mô hình khái niệm), Mapping (ánh xạ) và Storage Model (mô hình lưu trữ).
- LINQ to Entities và Entity SQL: Là hai ngôn ngữ truy vấn mà bạn có thể sử dụng để truy vấn dữ liệu từ object model và nhận lại các thực thể được định nghĩa trong Conceptual Model.
- Object Service: Phần này sẽ quản lý việc chuyển đổi dữ liệu giữa ứng dụng và cơ sở dữ liệu. Đồng thời, nó cũng theo dõi trạng thái thay đổi của các đối tượng và đảm bảo tính nhất quán giữa dữ liệu trong bộ nhớ, cơ sở dữ liệu.
- Entity Client Data Provider: Thành phần này chịu trách nhiệm tương tác với Data Provider, cũng như chuyển đổi truy vấn LINQ to Entities và Entity SQL thành các truy vấn SQL tương ứng để truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu.
Các tính năng nổi bật của Entity Framework
Entity Framework mang đến cho người dùng một loạt tính năng ấn tượng, nổi bật trong số đó cần phải kể đến là:
- Tính năng đa nền tảng: Entity Framework Core có thể hoạt động trên nhiều hệ điều hành khác nhau như Windows, Linux và MacOS, tạo điều kiện linh hoạt cho việc phát triển ứng dụng trên các môi trường khác nhau.
- Mô hình hóa: Với Entity Framework, việc tạo và sử dụng Entity Data Model (EDM) để truy vấn dữ liệu trở nên đơn giản và hiệu quả hơn.
- Truy vấn dữ liệu thông minh: EF Core cung cấp công cụ LINQ to Entities cho phép lập trình viên thực hiện các truy vấn dữ liệu một cách linh hoạt và dễ dàng thông qua ngôn ngữ truy vấn LINQ (C#/VB.NET).
- Giao dịch tự động: Cơ chế quản lý giao dịch tự động của EDM Entity Framework Core giúp đảm bảo tính nhất quán và an toàn khi thao tác với dữ liệu.
- Bộ nhớ đệm an toàn: Entity Framework hỗ trợ bộ nhớ đệm an toàn, giúp tăng hiệu suất truy vấn và ngăn chặn thông tin rò rỉ.
- Cấu hình linh hoạt: Khả năng cấu hình thông minh của EDM Entity Framework cho phép người dùng điều chỉnh các thiết lập theo yêu cầu của dự án.
- Di chuyển dễ dàng: EF Core cung cấp các lệnh đơn giản để di chuyển và thực hiện trên NuGet Package Manager Console hoặc Command Line Interface, giúp đơn giản hóa quá trình phát triển và triển khai ứng dụng.
Một số khái niệm cơ bản trong Entity Framework
Khi tìm hiểu về EDM Entity Framework, ngoài những thông tin vừa được chia sẻ ở trên thì dưới đây còn có một số khái niệm quan trọng mà bạn không nên bỏ qua.
1. DbContext và DbSet
Trong Entity Framework, DbContext và DbSet là hai khái niệm quan trọng mà chúng ta cần đề cập đến. Trong đó, DbContext đại diện cho một phiên làm việc với cơ sở dữ liệu và có nhiệm vụ theo dõi trạng thái của các đối tượng, đồng thời cung cấp các phương thức để thực hiện các thao tác trên dữ liệu như thêm, sửa, xóa và truy vấn.
Trong khi đó, DbSe là tập hợp các đối tượng của một loại cụ thể trong cơ sở dữ liệu. Mỗi DbSet tương ứng với một bảng trong cơ sở dữ liệu và cung cấp các phương thức để truy vấn, thao tác với đối tượng trong bảng đó.
2. Mapping Entities
Mapping Entities trong Entity Framework là quá trình ánh xạ các đối tượng của ứng dụng với những bảng trong cơ sở dữ liệu. Quá trình này được gọi là mapping và thường được thực hiện bằng cách sử dụng thuộc tính và quan hệ trong các lớp đối tượng.
3. Quan hệ giữa các Entities
Entity Framework cho phép xây dựng mối quan hệ giữa các đối tượng theo nhiều cách khác nhau như: mối quan hệ một một (one-to-one), một nhiều (one-to-many), nhiều nhiều (many-to-many) và cả mối quan hệ tự tham chiếu (self-referencing relationship). Nhờ vậy mà chúng ta có thể dễ dàng mô hình hóa các mối quan hệ phức tạp giữa những đối tượng trong ứng dụng một cách linh hoạt và hiệu quả.
Entity Framework Core hỗ trợ các database nào?
Entity Framework Core hỗ trợ làm việc với nhiều loại cơ sở dữ liệu khác nhau. Để làm việc với mỗi loại cơ sở dữ liệu, chúng ta cần cài đặt các database provider tương ứng thông qua NuGet packages:
- SQL Server: Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer
- MySQL: MySql.Data.EntityFrameworkCore
- SQLite (mobile)
- Azure Cosmos DB
- PostgreSQL
- DB2
- SQL Server Compact
- Oracle
- Firebird
- Jet (Microsoft Access)
- In-memory (dành cho testing): Microsoft.EntityFrameworkCore.InMemory
Hướng dẫn tạo project và cài đặt Entity Framework trong C#
Để tạo project và cài đặt EDM Entity Framework trong C#, bạn có thể áp dụng làm theo từng bước cơ bản sau:
1. Tạo project C#
Đầu tiên, bạn cần mở Visual Studio và tạo một project mới để làm việc bằng cách chọn menu File > New > Project và chọn một mẫu project C# phù hợp với nhu cầu của mình.
2. Cài đặt và sử dụng Entity Framework
Sau khi đã khởi tạo thành công một project mới để bắt đầu hoạt động, bạn hãy tiến hành thực hiện theo hướng dẫn sau:
Bước 1: Mở Solution Explorer và chọn project của bạn. Nhấn chuột phải và chọn "Manage NuGet Packages…".
Bước 2: Trong cửa sổ quản lý NuGet Packages, tìm và chọn "Entity Framework". Nhấn nút "Install" và sau đó nhấn "OK" để cài đặt công cụ vào máy của bạn.
Bước 3: Mở SQL Server Management Studio và kết nối đến server đã được chọn trước đó.
Bước 4: Tạo một cơ sở dữ liệu mới với tên là "Entity DB".
Bước 5: Trong cơ sở dữ liệu mới tạo, bạn tiến hành tạo một bảng có tên là "Student" gồm có 4 cột chính là: StudentName, StudentID, StudentGender và Address.
Ngoài cách cài đặt EF Core như vừa được chia sẻ, bạn cũng có thể cài đặt công cụ thông qua việc tạo ADO.NET Entity Data Model trong C#:
Bước 1: Trong Solution Explorer, chọn project của bạn và Chọn "Add" -> "New Item…".
Bước 2: Trong cửa sổ New Item, điều hướng đến "Visual C# Items" và chọn "ADO.NET Entity Data Model". Nhập thông tin cho Database First Model của bạn và nhấn nút "Add".
Bước 3: Chọn "EF Designer from database" và nhấn "Next".
Bước 4: Một cửa sổ mới sẽ hiện ra với hai lựa chọn: "Kết nối hiện có" hoặc "New Connection" để thiết lập một kết nối mới cho máy của bạn.
Bước 5: Sau khi chọn kết nối, hãy nhấn "Next” và chọn các bảng mà bạn muốn thêm vào model của mình, cuối cùng thì nhấn "Finish" để kết thúc.
Một số câu hỏi thường gặp về Entity Framework
Bên cạnh những thông tin vừa tìm hiểu, bạn cũng đừng bỏ qua một số câu hỏi liên quan đến EDM Entity Framework được nhiều người quan tâm hiện nay:
1. Có những Framework nào có thể thay thế cho Entity Framework?
Hiện tại, ngoài Entity Framework, bạn cũng có thể sử dụng các công cụ sau để thao tác với cơ sở dữ liệu:
- NHibernate
- Dapper
- Sequelize
- Doctrine 2
- SQLAlchemy
- MyBatis
Các công cụ này đều cung cấp các chức năng và tính năng tương tự như Entity Framework Core để giúp bạn tương tác với cơ sở dữ liệu một cách linh hoạt, hiệu quả.
2. Có thể dùng Entity Framework trong Visual Studio Code không?
Visual Studio Code hoàn toàn có thể được dùng để hỗ trợ trong quá trình làm việc với Entity Framework. Vì vậy, bạn có thể sử dụng cả hai công cụ thông minh này để phát triển ứng dụng của mình.
3. Làm thế nào để tối ưu hiệu năng khi sử dụng Entity Framework?
Để có thể tối ưu thành công hiệu suất khi sử dụng Entity Framework Core trong dự án phát triển thì bạn có thể thực hiện theo hướng dẫn dưới đây:
- Sử dụng Eager Loading: Eager Loading tự động tải các đối tượng liên quan cùng với đối tượng gốc trong một câu truy vấn duy nhất. Điều này giúp giảm số lần truy vấn vào cơ sở dữ liệu và cải thiện hiệu suất.
- Sử dụng Lazy Loading: Kỹ thuật lazy Loading chỉ tải các thuộc tính liên quan của đối tượng khi cần thiết, từ đó giúp tiết kiệm tài nguyên và tăng tốc độ truy cập cơ sở dữ liệu.
- Sử dụng Index: Đảm bảo các cột thường xuyên sử dụng trong truy vấn sẽ nhanh chóng được index để cải thiện hiệu suất truy cập dữ liệu.
- Sử dụng Stored Procedure: Sử dụng stored procedure để thực hiện các thao tác truy cập cơ sở dữ liệu phức tạp, đồng thời hỗ trợ tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao hơn so với việc sử dụng trực tiếp Entity Framework.
- Sử dụng NoTracking: Khi truy vấn dữ liệu, bạn hãy sử dụng phương thức NoTracking để không theo dõi các thay đổi của đối tượng, từ đó giúp giảm tải cho Entity Framework và cải thiện hiệu suất.
- Sử dụng Caching: Lưu trữ các truy vấn dữ liệu thường xuyên trong bộ nhớ để truy xuất nhanh hơn vào lần sau. Việc sử dụng caching sẽ làm giảm thời gian truy vấn cơ sở dữ liệu và cải thiện tốc độ truy xuất dữ liệu.
Trên đây là những thông tin mà Phương Nam Vina muốn chia sẻ đến bạn về Entity Framework cùng các kiến thức liên quan. Không thể phủ nhận, EF core chính là một công cụ ấn tượng khi đã mang đến cho lập trình viên nhiều giá trị hữu ích. Vì vậy mà thông qua bài viết này, chúng tôi cũng mong rằng bạn sẽ hiểu thêm về Entity Framework Core để từ đó ứng dụng hiệu quả vào trong công việc lập trình của mình.
Tham khảo thêm:
Platform là gì? Top 10 loại hình platform phổ biến nhất
