Entity Framework là gì? Các tính năng nổi bật và lợi ích đối với người dùng
Trong lĩnh vực phát triển ứng dụng, Entity Framework đang là công cụ được sử dụng rộng rãi. Vậy Entity Framework là gì và có những tính năng, lợi ích gì? Hãy để Bizfly Cloud giúp bạn đi tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây!
Entity Framework là gì?
Entity Framework là công nghệ do Microsoft phát triển theo công nghệ Object Relational Mapping. Nó là cầu nối giữa cơ sở dữ liệu và lập trình hướng đối tượng. Thông qua Entity Framework sẽ giúp việc thao tác dữ liệu và truy cập trở nên đơn giản hóa. Nhà phát triển cũng sẽ tập trung hơn vào logic ứng dụng thay vì phải tốn nhiều thời gian, công sức với truy vấn SQL phức tạp.
Entity Framework là gì?
Ban đầu, EF được giới thiệu với phiên bản .NET Framework 3.5 nhưng nó gặp khá nhiều hạn chế. Sau đó đã được cải tiến lên phiên bản 4.0 và đến phiên bản 6.0 đã bắt đầu mạnh mẽ và ổn định.
Lịch sử phát triển của Entity Framework
Quá trình phát triển của Entity Framework trải qua các thời kỳ sau đây:
Lịch sử phát triển của Entity Framework
● Phiên bản đầu tiên của EF là EF 1.0, được phát hành cùng với .NET Framework 3.5 SP1 vào năm 2008. Tuy nhiên, phiên bản này không nhận được nhiều sự đón nhận tích cực do còn nhiều hạn chế về hiệu năng và tính linh hoạt. Microsoft đã lắng nghe phản hồi từ cộng đồng và bắt đầu cải tiến công cụ này.
● Đến năm 2010, EF 4.0 ra mắt cùng với .NET Framework 4.0, đánh dấu một bước tiến lớn với nhiều cải tiến quan trọng như Lazy Loading, POCO support và Model-First development.
● Năm 2012, EF 5.0 được phát hành với nhiều tính năng mới và cải thiện hiệu năng. Tiếp theo đó là EF 6.0 vào năm 2013, mang lại khả năng tự động mã hóa, hỗ trợ tốt hơn cho các ứng dụng lớn và phức tạp. Đây cũng là phiên bản cuối cùng được tích hợp chặt chẽ với .NET Framework.
● Với sự ra đời của .NET Core, Microsoft đã phát triển một phiên bản hoàn toàn mới của EF gọi là EF Core. Phiên bản đầu tiên của EF Core được phát hành vào năm 2016. EF Core không chỉ kế thừa các tính năng của EF truyền thống mà còn mở rộng thêm nhiều khả năng mới, đặc biệt là tính đa nền tảng.
Những tính năng nổi bật của Entity Framework
Entity Framework sở hữu các tính năng nổi bật sau đây:
Đa nền tảng
Trước đây, EF chỉ hoạt động trên Windows thông qua .NET Framework, nhưng với EF Core, các nhà phát triển có thể xây dựng ứng dụng trên các hệ điều hành khác như Linux và macOS.
Khả năng mô hình hóa
EF cho phép các nhà phát triển mô hình hóa cơ sở dữ liệu dưới dạng các lớp đối tượng trong code. Nó Không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn làm cho mã nguồn dễ đọc và duy trì hơn. Các mô hình dữ liệu có thể được tạo ra từ cơ sở dữ liệu hiện có, từ mã nguồn hoặc từ mô hình đồ họa.
Cho phép truy vấn dữ liệu
EF cung cấp các cách thức để truy vấn dữ liệu thông qua LINQ. LINQ cho phép các nhà phát triển viết các câu truy vấn SQL dưới dạng cú pháp của ngôn ngữ lập trình C#, giúp tăng tính trực quan và dễ bảo trì.
Theo dõi những thay đổi
Trong quá trình chạy ứng dụng, EF sẽ tự động theo dõi những thay đổi trên các đối tượng. Khi các đối tượng được sửa đổi, nó sẽ tự động ghi nhận và áp dụng các thay đổi đó vào cơ sở dữ liệu khi lưu. Tính năng này giúp đảm bảo tính nhất quán dữ liệu và giảm thiểu lỗi phát sinh.
Tính đồng thời
Tính đồng thời có tác dụng trong việc tránh xung đột dữ liệu khi có nhiều người dùng cùng thao tác trên cùng một đối tượng. EF cung cấp nhiều chiến lược kiểm tra đồng thời như Optimistic Concurrency và Pessimistic Concurrency, giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.
Quản lý giao dịch
Cơ chế này giúp đảm bảo tất cả các thao tác dữ liệu được thực hiện một cách nhất quán và an toàn. Các thao tác trong một giao dịch sẽ được thực hiện đồng bộ và nếu có bất kỳ lỗi nào xảy ra, toàn bộ giao dịch sẽ được hoàn tác để bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu.
Caching
Caching giúp tăng tốc độ truy vấn dữ liệu bằng việc lưu trữ tạm thời các kết quả truy vấn, EF giúp giảm thiểu số lần truy vấn trực tiếp tới cơ sở dữ liệu. Từ đó cải thiện hiệu năng của ứng dụng.
Cấu hình tự động
Cấu hình tự động sẽ thông qua các Dataannotations hoặc Fluent API. Điều này giúp các nhà phát triển dễ dàng thiết lập các ràng buộc, quan hệ và quy tắc cho các mô hình dữ liệu một cách rõ ràng và trực quan.
Di chuyển dễ dàng
Tính năng Migration giúp dễ dàng quản lý và áp dụng các thay đổi trong mô hình dữ liệu vào cơ sở dữ liệu. Các Migration được tạo ra tự động hoặc tùy chỉnh, giúp quản lý phiên bản cơ sở dữ liệu một cách hiệu quả và tránh mất mát dữ liệu.
Cấu trúc cơ bản của Entity Framework
Entity Framework sẽ có cấu trúc sau đây:
Entity Data Model (EDM)
Entity Data Model (EDM) là trái tim của Entity Framework, đóng vai trò là mô hình dữ liệu cấp cao, biểu diễn các thực thể và mối quan hệ giữa chúng trong ứng dụng. EDM giúp lập trình viên có thể làm việc với các đối tượng thay vì phải xử lý trực tiếp với các bảng và cột trong cơ sở dữ liệu.
EDM bao gồm ba thành phần chính gồm có:
● Conceptual Model: Biểu diễn các thực thể và mối quan hệ ở mức logic, cho phép bạn định nghĩa các thực thể, thuộc tính và mối quan hệ mà không cần quan tâm đến cách chúng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
● Storage Model: Biểu diễn cấu trúc vật lý của cơ sở dữ liệu, mô tả cấu trúc của các bảng, cột và các ràng buộc trong cơ sở dữ liệu.
● Mapping: Định nghĩa cách ánh xạ giữa mô hình logic và mô hình vật lý. Nó giúp ánh xạ giữa hai mô hình này, cho phép Entity Framework tự động chuyển đổi các thao tác trên các đối tượng thành các câu lệnh SQL thích hợp.
Object Services
Object Services là lớp cung cấp các dịch vụ thao tác và truy vấn dữ liệu thông qua các đối tượng. Nó giúp bạn làm việc với dữ liệu như với các đối tượng trong ngôn ngữ lập trình, mà không cần phải viết các câu lệnh SQL trực tiếp. Object Services cung cấp các khả năng như theo dõi các thay đổi trên các đối tượng, quản lý vòng đời của các đối tượng và xử lý các thao tác CRUD.
Điểm mạnh của Object Services là khả năng quản lý trạng thái của các thực thể. Khi bạn truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu, các đối tượng thực thể được theo dõi bởi Object Context. Khi thay đổi dữ liệu trên các đối tượng, những thay đổi này được theo dõi và có thể được đồng bộ hóa với cơ sở dữ liệu khi bạn gọi phương thức SaveChanges.
Entity SQL và LINQ
Entity SQL và LINQ là hai ngôn ngữ truy vấn mà Entity Framework hỗ trợ để truy vấn và thao tác dữ liệu.
Entity SQL là ngôn ngữ truy vấn dựa trên SQL, nhưng hoạt động trên các thực thể và mối quan hệ trong EDM. Ngôn ngữ này sẽ cung cấp cú pháp mạnh mẽ và linh hoạt để thực hiện các truy vấn phức tạp bao gồm cả việc kết hợp, lọc và sắp xếp dữ liệu.
LINQ là ngôn ngữ truy vấn tích hợp trong .NET, cho phép viết các truy vấn dữ liệu sử dụng cú pháp của ngôn ngữ lập trình. LINQ to Entities là một phần mở rộng của LINQ, cho phép viết các truy vấn trên các thực thể trong EDM. LINQ to Entities cung cấp một cách tiếp cận trực quan và mạnh mẽ để truy vấn và thao tác dữ liệu mà không cần viết các câu lệnh SQL trực tiếp.
Entity Client Data Provider (ECDP)
Entity Client Data Provider là lớp thấp nhất trong Entity Framework, cung cấp các dịch vụ truy cập cơ sở dữ liệu. ECDP hoạt động như một cầu nối giữa EDM và cơ sở dữ liệu, chuyển đổi các truy vấn và thao tác dữ liệu từ các lớp cao hơn thành các câu lệnh SQL thích hợp để thực hiện trên cơ sở dữ liệu.
ECDP bao gồm các thành phần như EntityConnection, EntityCommand và EntityDataReader giúp bạn kết nối, thực thi các câu lệnh và đọc dữ liệu từ cơ sở dữ liệu. Mặc dù ECDP cung cấp các dịch vụ cấp thấp, nhưng phần lớn các lập trình viên không cần phải làm việc trực tiếp với ECDP, vì các lớp cao hơn như Object Services và LINQ to Entities đã cung cấp các khả năng cần thiết để thao tác dữ liệu một cách dễ dàng và hiệu quả.
Những lợi ích khi sử dụng Entity Framework
Sử dụng Entity Framework sẽ đem đến những lợi ích sau đây:
Tích hợp dễ dàng với Database
Entity Framework hỗ trợ nhiều hệ quản trị cơ sở dữ liệu như SQL Server, MySQL, PostgreSQL và SQLite. Từ đó cho phép bạn xây dựng ứng dụng mà không cần quan tâm đến chi tiết của từng hệ quản trị cơ sở dữ liệu cụ thể.
Khi sử dụng EDM, bạn có thể định nghĩa mô hình dữ liệu của mình một cách độc lập với cơ sở dữ liệu vật lý. Nó không chỉ giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào một loại cơ sở dữ liệu cụ thể mà còn giúp dễ dàng chuyển đổi giữa các hệ quản trị cơ sở dữ liệu khác nhau mà không cần phải thay đổi nhiều trong mã nguồn của ứng dụng.
Tăng năng suất công việc
Năng suất công việc của lập trình viên sẽ tăng lên bằng cách cung cấp các công cụ và dịch vụ mạnh mẽ để làm việc với dữ liệu. Với Entity Framework, bạn có thể tập trung vào logic nghiệp vụ của ứng dụng mà không cần phải lo lắng về việc viết các câu lệnh SQL phức tạp hoặc quản lý các kết nối cơ sở dữ liệu.
Các công cụ như LINQ to Entities và Object Services giúp bạn dễ dàng viết và duy trì các truy vấn và thao tác dữ liệu một cách trực quan và hiệu quả. LINQ cung cấp cú pháp mạnh mẽ và dễ sử dụng, giúp bạn viết các truy vấn phức tạp một cách dễ dàng và nhanh chóng. Object Services sẽ cung cấp các dịch vụ quản lý vòng đời của các đối tượng và theo dõi các thay đổi trên dữ liệu, giúp bạn dễ dàng đồng bộ hóa các thay đổi với cơ sở dữ liệu.
Hỗ trợ quản lý thay đổi dữ liệu
Entity Framework cung cấp các công cụ để theo dõi và quản lý các thay đổi trên các thực thể, giúp bạn dễ dàng đồng bộ hóa các thay đổi này với cơ sở dữ liệu.
Object Services theo dõi các thay đổi trên các đối tượng thực thể, giúp bạn biết được những thuộc tính nào đã thay đổi và những thay đổi này cần được đồng bộ hóa với cơ sở dữ liệu. Khi bạn gọi phương thức SaveChanges, Entity Framework sẽ tự động tạo ra các câu lệnh SQL cần thiết để cập nhật cơ sở dữ liệu dựa trên các thay đổi mà bạn đã thực hiện trên các đối tượng.
Tối giản việc bảo trì
Với EDM, bạn có thể định nghĩa mô hình dữ liệu của mình một cách độc lập với cơ sở dữ liệu vật lý, giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào một loại cơ sở dữ liệu cụ thể.
LINQ to Entities và Object Services cung cấp các công cụ để viết và duy trì các truy vấn và thao tác dữ liệu một cách dễ dàng và hiệu quả. LINQ giúp bạn viết các truy vấn phức tạp một cách dễ dàng và trực quan, trong khi Object Services cung cấp các dịch vụ quản lý vòng đời của các đối tượng và theo dõi các thay đổi trên dữ liệu, giúp bạn dễ dàng đồng bộ hóa các thay đổi với cơ sở dữ liệu.
Như vậy có thể thấy Entity Framework đang là một công nghệ được đánh giá cao mà nhiều lập trình viên cần sử dụng. Nhờ đó, bạn có thể giảm thiểu thời gian và công sức cần thiết để viết và duy trì mã nguồn liên quan đến cơ sở dữ liệu, giúp tập trung vào việc phát triển các tính năng và cải tiến mới cho ứng dụng của mình.
