一、简介

FreeSql 是 .NET 平台下的对象关系映射技术(O/RM)，支持 .NetCore 2.1+ 或 .NetFramework 4.0+ 或 Xamarin。

从 0.0.1 发布，历时整整一年的迭代更新，原计划元旦发布1.0，可能作者比较急提前了几天发布。其实是元旦有其他事……

本文内容从简，介绍项目的主要功能框架，以及暂时能想到的可能比较有说服力的特性。

二、项目统计

主仓库解决方案共计项目：29个

单元测试：3510个

Code Issues：168个

文档Wiki：43个

Stars：1140

Forks：236

Commits：690次

Nuget主包下载量：86,568次

开源地址：https://github.com/2881099/FreeSql

三、功能结构

• 支持 CodeFirst 迁移，哪怕使用 Access 数据库也支持；
• 支持 DbFirst 从数据库导入实体类；
• 支持 深入的类型映射，比如pgsql的数组类型；
• 支持 丰富的表达式函数，以及灵活的自定义解析；
• 支持 导航属性一对多、多对多贪婪加载，以及延时加载；
• 支持 读写分离、分表分库，租户设计，过滤器，乐观锁，悲观锁；
• 支持 MySql/SqlServer/PostgreSQL/Oracle/Sqlite/达梦数据库/Access；

四、CodeFirst/DbFirst

一切皆 CodeFirst，所有功能都是由实体类型，到表操作的过程。CodeFirst 【自动迁移】只需要一行代码：

using FreeSql;

static IFreeSql fsql = new FreeSqlBuilder()
    .UseConnectionString(DataType.Sqlite, 
        @"Data Source=|DataDirectory|\document.db;Pooling=true;Max Pool Size=10")
    .UseAutoSyncStructure(true) //自动同步实体结构到数据库
    .Build();

在开发过程中，表结构会自动创建、或改变（不丢数据），取决于实体类的变化。

CodeFirst 提供功能丰富的特性ColumnAttribute，定义实体与表间的映射，并且支持 FluentApi 方式。如果不喜欢 ColumnAttribute 这个名字，还可以通过 AOP 设置换为 MyColumnAttribute。

using FreeSql.DataAnnotations;

class Song {
    [Column(IsIdentity = true)]
    public int Id { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public DateTime CreateTime { get; set; }
}

DbFirst 数据表先行，许多哥们使用动软、T4模板生成实体类代码。自已处理每种数据库的字段类型，和 csharp 类型对应，比较麻烦，各大 ORM 可能还不通用。

我们提供命令行工具生成实体类，dotnet-tools，对就是它。。非常好用的工具，没有之一。

C:\Users\28810>dotnet tool install -g freesql.generator
可使用以下命令调用工具: FreeSql.Generator
已成功安装工具“freesql.generator”(版本“1.0.0”)。

C:\Users\28810>FreeSql.Generator —help

它基于 Razor 模板生成，支持自定义模板生成，意味着它远不止可以生成实体类，甚至是 IRepository 或者。。。

五、导航属性

从一开始就着重导航对象的设计，支持一对多、多对多、父子关系、一对一、多对一，不夸张的说目前对导航属性处理最流弊，最容易上手的 ORM。多表查询的表达式使用非常便利，如下：

fsql.Select<Catetory>()
    .Where(a => a.Parent.Parent.Name == "粤语")

可以使用导航属性一直这样点下去。。。

级联保存，级联查询功能也必不可少，如下查询多对多：

fsql.Select<Song>()
    .IncludeMany(a => a.Tags)
    .ToList();

上面的代码，如果只返回 Tags 前 5条记录，也是支持的 .IncludeMany(a => a.Tags.Take(5))

对性能有追求，还可以指定 Tags 只查询部分字段

关于 IncludeMany 不便再这过多展开介绍。。。（其实还有黑科技！）

哦，还有 FreeSql.AdminLTE 扩展包，它不属于主仓库项目，最大化利用导航属性完成通用的 CURD 后台管理功能。

流弊哒哒~~~~

六、仓储模式

仓储工作单元目前是当下的流行风，在比较早的时候大约0.2版本发布了第一个仓储版本，当时参考了大量的项目设计，最终选用 abp vnext 的 IRepository 设计接口，实现通用仓储类功能。

也就是说，使用 FreeSql.Repository 你不必再自己写那些繁琐的 CURD 重复的仓储功能，不用再头疼仓储类的接口方法定义。定义标准比写代码难多了，abp vnext 的 IRepository 目前是见过最好的，木有之一！！

仓储模式都在操作实体对象，无论是更新还是删除，都是传对象。。。传传传。。。

问题1、传对象更新，意味着更新所有字段？

不会的，我们的仓储实现拥有状态管理机制，从对象查询出来的时候已经记录了拍照，当调用更新方法的时候会与之对比，计算出变化的字段，只更新变化的字段！

var repo = fsql.GetRepository<Song>();
var item = repo.Where(a => a.Id == 1).First();
item.Title = "原谅我今天";
repo.Update(item);

提示：支持乐观锁、悲观锁

问题2、状态管理是否影响性能？

不完全，因为状态管理设计在仓储实现之上，我们最原始的 IFreeSql 没有这个功能（仓储算是一种扩展包吧，但是仓储又非常有效）。仓储即用即销毁，擅用它的对比功能更新对象，不滥用没有性能问题。

有了仓储怎么会没有 UnitOfWork 呢，UnitOfWork 目前以事务的方式做了默认实现，并且它拥有实体变化跟踪记录。

七、性能

1、插入测试(52个字段)

测试结果，是在相同操作系统下进行的，并且都有预热

18W 解释：插入18万行记录，表格中的数字是执行时间（单位ms）

Oracle 插入性能不用怀疑，可能安装学生版限制较大

提醒：开源数据库测试结果比较有意义，商业数据库版本之间性能可能有较大差距

2、插入测试(10个字段)

提示：已经支持了 SqlServer 数据库的 SqlBulkCopy 功能、以及 PostgreSQL 数据库的 Copy 功能

八、拉姆达

非常特色的功能之一，深入细化函数解析，所支持的类型基本都可以使用对应的表达式函数，例如 日期、字符串、IN查询、数组（PostgreSQL的数组）、字典（PostgreSQL HStore)等等。

1、In查询

var t1 = fsql.Select<T>()
  .Where(a => new[] { 1, 2, 3 }.Contains(a.Id))
  .ToSql();
//SELECT .. FROM ..
//WHERE (a.`Id` in (1,2,3))

已优化，防止 where in 元素多过的 SQL 错误，如：

[Err] ORA-01795: maximum number of expressions in a list a 1000

原来：where id in (1..1333)

现在：where id in (1..500) or id in (501..1000) or id in (1001..1333)

2、In查询(多列)

//元组集合
vae lst = new List<(Guid, DateTime)>();

lst.Add((Guid.NewGuid(), DateTime.Now));
lst.Add((Guid.NewGuid(), DateTime.Now));
lst.Add((Guid.NewGuid(), DateTime.Now));
fsql.Select<T>()
  .Where(a => lst.Contains(a.Id, a.ct1))
  .ToSql();
//SELECT .. FROM ..
//WHERE (a."Id" = '685ee1f6-bdf6-4719-a291-c709b8a1378f' AND a."ct1" = '2019-12-07 23:55:27' OR 
//a."Id" = '5ecd838a-06a0-4c81-be43-1e77633b7404' AND a."ct1" = '2019-12-07 23:55:27' OR 
//a."Id" = 'b8b366f3-1c03-4547-9c96-d362dd5cae6a' AND a."ct1" = '2019-12-07 23:55:27')

3、自定义函数

默认已经支持了很丰富的函数解析，如果不够再自己定义：

[ExpressionCall]
public static class DbFunc
{
    //必要定义 static + ThreadLocal
    static ThreadLocal<ExpressionCallContext> context = new ThreadLocal<ExpressionCallContext>();

    public static DateTime FormatDateTime(this DateTime that, string arg1)
    {
        var up = context.Value;
        if (up.DataType == FreeSql.DataType.Sqlite) //重写内容
            context.Value.Result = $"date_format({up.ParsedContent["that"]}, {up.ParsedContent["arg1"]})";
        return that;
    }
}

fsql.Select<T>().ToSql(a => a.CreateTime.FormatDateTime("yyyy-MM-dd"));
//SELECT date_format(a."CreateTime", 'yyyy-MM-dd') as1 
//FROM "T" a

提示：SqlServer nvarchar/varchar 已兼容表达式解析，分别解析为：N‘‘ 和 ‘‘，优化索引执行计划

九、骚操作

1、代码注释 -> 迁移到数据库

CodeFirst 支持将 c# 代码内的注释，迁移至数据库的备注。先决条件：

• 实体类所在程序集，需要开启 xml 文档功能；
• xml 文件必须与程序集同目录，且文件名：xxx.dll -> xxx.xml；

2、NoneParameter

可以设置不使用 参数化 执行 SQL 命令，方便开发调试，区别如下：

INSERT INTO `tb_topic`(`Title`) VALUES(?Title0)
INSERT INTO `tb_topic`(`Title`) VALUES('Title_1')

在 new FreeSqlBuilder().UseNoneParameter(true) 全局设置

在 单次 ISelect、IInsert、IDelete、IUpdate 上使用 NoneParameter() 设置单次生效

3、Dto 映射查询

用过 ProjectTo 功能吗？没用过当忽略此行。。。

有些朋友可能是先 ToList().Mapper<T>()，这样会先查询了所有字段。

Dto 映射查询支持单表/多表，这个功能可以决定只查询部分字段（不是、不是、不是先查询所有字段再到内存映射）。

规则：查找属性名，会循环内部对象 _tables（多表会增长），以 主表优先查，直到查到相同的字段。

如：A, B, C 都有 id，Dto { id, a1, a2, b1, b2 }，A.id 被映射。也可以指定 id = C.id 映射。

fsql.Select<Song>().ToList(a => new DTO { xxx = a.ext }) 
//情况1：附加所有映射，再额外映射 ext，返回 List<DTO>

fsql.Select<Song>().ToList(a => new Song { id = a.id }) 
//情况2：只查询 id，返回 List<Song>

fsql.Select<Song>().ToList(a => new { id = a.id }) 
//情况3：只查询 id，返回 List<匿名对象>

fsql.Select<Song>().ToList(a => new DTO(a.id))
//情况4：只查询 id，返回 List<DTO>

fsql.Select<Song>().ToList(a => new DTO(a.id) { xxx = a.ext })
//情况5：查询 id, ext，返回 List<DTO>

fsql.Select<Song>().ToList(a => new Song(a.id))
//情况6：查询 id，返回 List<Song>

fsql.Select<Song>().ToList(a => new Song(a.id) { xxx = a.ext })
//情况7：查询 id, ext，返回 List<Song>

4、WhereCascade

FreeSql 擅长多表查询，遇到像isdeleted每个表都给条件的时候，挺麻烦。WhereCascade使用后生成sql时，所有表都附上这个条件。

如：

fsql.Select<t1>()
    .LeftJoin<t2>(...)
    .WhereCascade(x => x.IsDeleted == false)
    .ToList();

得到的 SQL：

SELECT ...
FROM t1
LEFT JOIN t2 on ... AND (t2.IsDeleted = 0) 
WHERE t1.IsDeleted = 0

其中的实体可附加表达式时才生效，支持子表查询。单次查询使用的表数目越多收益越大。

5、审计 CURD

如果因为某个 sql 骚操作耗时很高，没有一个相关的审计功能，排查起来可以说无从下手。

FreeSql 支持简单的类似功能：

fsql.Aop.CurdAfter = (s, e) => {
    if (e.ElapsedMilliseconds > 200) {
        //记录日志
        //发送短信给负责人
    }
};

只需要一个事件，就可以对全局起到作用。

还有一个 CurdBefore 在执行 sql 之前触发，常用于记录日志或开发调试。

6、审计属性值

实现插入/更新时统一处理某些值，比如某属性的雪花算法值、创建时间值、甚至是业务值。

fsql.Aop.AuditValue += (s, e) => {
    if (e.Column.CsType == typeof(long) 
        && e.Property.GetCustomAttribute<SnowflakeAttribute>(false) != null
        && e.Value?.ToString() == 0)
        e.Value = new Snowflake().GetId();
};

class Order {
    [Snowflake]
    public long Id { get; set; }
    //...
}

当属性的类型是 long，并且标记了 [Snowflake]，并且当前值是 0，那么在插入/更新时它的值将设置为雪花id值。

说明：SnowflakeAttribute 是使用者您来定义，new Snowflake().GetId() 也是由使用者您来实现

如果命名规范，可以在 aop 里判断，if (e.Property.Name == "createtime") e.Value = DateTime.Now;

还有。。还有很多骚操作。。不便在此展开。。。

十、展望 2020

2019 年支持了主流的数据库：

• SqlServer 2000-2019，支持 row_number/offset fetch next 分页自动版本选择适配，以及其他语法的差异适配，提供 ado.net 与 odbc 两种实现方式；

• PostgreSQL 9.4-12，完成了版本间部分差异适配，提供 ado.net 与 odbc 两种实现方式；

• MySql 5.5、Mariadb，提供 Oracle 官方驱动、与 MySqlConnector 社区驱动，还有 odbc 实现方式；

• Oracle 11+，提供 ado.net 与 odbc 两种实现方式；

• Sqlite，兼容了 .net core / .net framework / xamarin 平台适配，支持 CodeFirst 开发模式，一个字爽！！！

• MsAccess 2003-2007，提供 oledb 实现方式，支持 CodeFirst 开发模式；

• 达梦，提供 odbc 的实现方式，并且支持 DbFirst 和 CodeFirst 两种开发模式；

2020 年支持国产是重点，重心，重要的工作内容，南大通用将是下一个目标，并且已经在进行中了。

开源地址：https://github.com/2881099/FreeSql

写到最后面，感谢这一年来与 FreeSql 一直陪伴的兄弟朋友们。