NET Core 实战 Dapper 扩展数据访问

2022-09-21 18:42:09

一、前言

　　在非静态页面的项目开发中，必定会涉及到对于数据库的访问，最开始呢，我们使用 Ado.Net，通过编写 SQL 帮助类帮我们实现对于数据库的快速访问，后来，ORM（Object Relational Mapping，对象关系映射）出现了，我们开始使用 EF、Dapper、NHibernate，亦或是国人的 SqlSugar 代替我们原来的 SqlHelper.cs。通过这些 ORM 工具，我们可以很快速的将数据库中的表与代码中的类进行映射，同时，通过编写 SQL 或是 Lambda 表达式的方式，更加便捷的实现对于数据层的访问。

　　就像文章标题中所说的这样，在这个项目中我是使用的 Dapper 来进行的数据访问，每个人都有自己的编程习惯，本篇文章只是介绍我在 Grapefruit.VuCore 这个项目中是如何基于 Dapper 创建自己使用的帮助方法的，不会涉及各种 ORM 工具的对比，请友善查看、讨论。

　　系列目录地址：ASP.NET Core 项目实战
　　仓储地址：https://github.com/Lanesra712/Grapefruit.VuCore

二、Step by Step

　　1、整体思路

　　在 Grapefruit.VuCore 这个项目中，我选择将 SQL 语句存储在 XML 文件中（XML 以嵌入的资源的方式嵌入到程序集中），通过编写中间件的方式，在程序运行时将存储有 SQL 语句的 XML 程序集写入到 Redis 缓存中。当使用到 SQL 语句时，通过 Redis 中的 Key 值进行获取到 Value，从而将 SQL 语句与我们的代码进行拆分。

　　涉及到的类文件主要是在以下的类库中，基于 Dapper 的数据访问代码则位于基础构造层（02_Infrastructure）中，而使用到这些数据访问代码的，有且仅在位于领域层（03_Domain）中的代码。同时，领域层的文件分布结构和应用层（04_Applicatin）保持相同。

NET Core 实战 Dapper 扩展数据访问

　　2、扩展数据访问方法

　　在使用 Dapper 之前，我们首先需要在 Grapefruit.Infrastructure 这个类库中添加对于 Dapper 的引用。同时，因为需要将 SQL 语句存储到 Redis 缓存中，与之前使用 Redis 存储 Token 时相同，这里，也是使用的微软的分布式缓存接口，因此，同样需要添加对于此 DLL 的引用。

Install-Package Dapper
Install-Package Microsoft.Extensions.Caching.Abstractions

　　在 Grapefruit.Infrastructure 类库中创建一个 Dapper 文件夹，我们基于 Dapper 的扩展代码全部置于此处，整个的代码结构如下图所示。

NET Core 实战 Dapper 扩展数据访问

　　在整个 Dapper 文件夹下类/接口/枚举文件，主要可以按照功能分为三部分。

　　2.1、辅助功能文件

　　主要包含 DataBaseTypeEnum 这个枚举类以及 SqlCommand 这个用来将存储在 XML 中的 SQL 进行映射的帮助类。

　　DataBaseTypeEnum 这个数据库类型枚举类主要定义了可以使用的数据库类型。我们知道，Dapper 这个 ORM 主要是通过扩展 IDbConnection 接口，从而给我们提供附加的数据操作功能，而我们在创建数据库连接对象时，不管是 SqlConnection 还是 MySqlConnection 最终对于数据库最基础的操作，都是继承于 IDbConnection 这个接口。因此，我们可以在后面创建数据库连接对象时，通过不同的枚举值，创建针对不同数据库操作的数据库连接对象。

public enum DataBaseTypeEnum
{
    SqlServer = 1,
    MySql = 2,
    PostgreSql = 3,
    Oracle = 4
}

　　SqlCommand 这个类文件只是定义了一些属性，因为我是将 SQL 语句写到 XML 文件中，同时会将 XML 文件存储到 Redis 缓存中，因此，SqlCommand 这个类主要用来将我们获取到的 SQL 语句与类文件做一个映射关系。

public class SqlCommand
{
    /// <summary>
    /// SQL语句名称
    /// </summary>
    public string Name { get; set; }

    /// <summary>
    /// SQL语句或存储过程内容
    /// </summary>
    public string Sql { get; set; }
}

　　2.2、SQL 存储读取

　　对于 SQL 语句的存储、读取，我定义了一个 IDataRepository 接口，DataRepository 继承于 IDataRepository 实现对于 SQL 语句的操作。

public interface IDataRepository
{
    /// <summary>
    /// 获取 SQL 语句
    /// </summary>
    /// <param name="commandName"></param>
    /// <returns></returns>
    string GetCommandSQL(string commandName);

    /// <summary>
    /// 批量写入 SQL 语句
    /// </summary>
    void LoadDataXmlStore();
}

　　存储 SQL 的 XML 我是以附加的资源存储到 dll 中，因此，这里我是通过加载 dll 的方式获取到所有的 SQL 语句，之后，根据 Name 属性判断 Redis 中是否存在，当不存在时就写入 Redis 缓存中。核心的代码如下所示，如果你需要查看完整的代码，可以去 Github 上查看。

/// <summary>
/// 载入dll中包含的SQL语句
/// </summary>
/// <param name="fullPath">命令名称</param>
private void LoadCommandXml(string fullPath)
{
    SqlCommand command = null;
    Assembly dll = Assembly.LoadFile(fullPath);
    string[] xmlFiles = dll.GetManifestResourceNames();
    for (int i = 0; i < xmlFiles.Length; i++)
    {
        Stream stream = dll.GetManifestResourceStream(xmlFiles[i]);
        XElement rootNode = XElement.Load(stream);
        var targetNodes = from n in rootNode.Descendants("Command")
                          select n;
        foreach (var item in targetNodes)
        {
            command = new SqlCommand
            {
                Name = item.Attribute("Name").Value.ToString(),
                Sql = item.Value.ToString().Replace("<![CDATA[", "").Replace("]]>", "")
            };
            command.Sql = command.Sql.Replace("\r\n", "").Replace("\n", "").Trim();
            LoadSQL(command.Name, command.Sql);
        }
    }
}

/// <summary>
/// 载入SQL语句
/// </summary>
/// <param name="commandName">SQL语句名称</param>
/// <param name="commandSQL">SQL语句内容</param>
private void LoadSQL(string commandName, string commandSQL)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(commandName))
    {
        throw new ArgumentNullException("CommandName is null or empty!");
    }

    string result = GetCommandSQL(commandName);

    if (string.IsNullOrEmpty(result))
    {
        StoreToCache(commandName, commandSQL);
    }
}

　　2.3、数据操作

　　对于数据的操作，这里我定义了 IDataAccess 这个接口，提供了同步、异步的方式，实现对于数据的访问。在项目开发中，对于数据的操作，更多的还是根据字段值获取对象、获取对象集合、执行 SQL 获取受影响的行数，获取字段值，所以，这里主要就定义了这几类的方法。

public interface IDataAccess
{
    /// 关闭数据库连接
    bool CloseConnection(IDbConnection connection);

    /// 数据库连接
    IDbConnection DbConnection();

    /// 执行SQL语句或存储过程返回对象
    T Execute<T>(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句返回对象
    T Execute<T>(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程返回对象
    Task<T> ExecuteAsync<T>(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句返回对象
    Task<T> ExecuteAsync<T>(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程，返回IList<T>对象
    IList<T> ExecuteIList<T>(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程，返回IList<T>对象
    IList<T> ExecuteIList<T>(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程，返回IList<T>对象
    Task<IList<T>> ExecuteIListAsync<T>(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程，返回IList<T>对象
    Task<IList<T>> ExecuteIListAsync<T>(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程返回受影响行数
    int ExecuteNonQuery(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程返回受影响行数
    int ExecuteNonQuery(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程返回受影响行数
    Task<int> ExecuteNonQueryAsync(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行SQL语句或存储过程返回受影响行数
    Task<int> ExecuteNonQueryAsync(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行语句返回T对象
    T ExecuteScalar<T>(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);

    /// 执行语句返回T对象
    Task<T> ExecuteScalarAsync<T>(string sql, object param, bool hasTransaction = false, CommandType commandType = CommandType.Text);
}

　　在 IDataAccess 接口的功能实现与调用上，我采用了代理模式的方式，会涉及到 DataAccess、DataAccessProxy、DataAccessProxyFactory、DBManager 这四个类文件，之间的调用过程如下。

　　DataAccess 是接口的实现类，通过下面的几个类进行隐藏，不直接暴露给外界方法。一些接口的实现如下所示。

/// <summary>
/// 创建数据库连接
/// </summary>
/// <returns></returns>
public IDbConnection DbConnection()
{
    IDbConnection connection = null;
    switch (_dataBaseType)
    {
        case DataBaseTypeEnum.SqlServer:
            connection = new SqlConnection(_connectionString);
            break;
        case DataBaseTypeEnum.MySql:
            connection = new MySqlConnection(_connectionString);
            break;
    };
    return connection;
}

/// <summary>
/// 执行SQL语句或存储过程，返回IList<T>对象
/// </summary>
/// <typeparam name="T">类型</typeparam>
/// <param name="sql">SQL语句 or 存储过程名</param>
/// <param name="param">参数</param>
/// <param name="transaction">外部事务</param>
/// <param name="connection">数据库连接</param>
/// <param name="commandType">命令类型</param>
/// <returns></returns>
public IList<T> ExecuteIList<T>(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text)
{
    IList<T> list = null;
    if (connection.State == ConnectionState.Closed)
    {
        connection.Open();
    }
    try
    {
        if (commandType == CommandType.Text)
        {
            list = connection.Query<T>(sql, param, transaction, true, null, CommandType.Text).ToList();
        }
        else
        {
            list = connection.Query<T>(sql, param, transaction, true, null, CommandType.StoredProcedure).ToList();
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        _logger.LogError($"SQL语句：{sql}，使用外部事务执行 ExecuteIList<T> 方法出错，错误信息：{ex.Message}");
        throw ex;
    }
    return list;
}

　　DBManager 是外界方法访问的类，通过 CreateDataAccess 方法会创建一个 IDataAccess 对象，从而达到访问接口中方法的目的。

[ThreadStatic]
private static IDataAccess _sMsSqlFactory;

/// <summary>
/// 
/// </summary>
/// <param name="cp"></param>
/// <returns></returns>
private static IDataAccess CreateDataAccess(ConnectionParameter cp)
{
    return new DataAccessProxy(DataAccessProxyFactory.Create(cp));
}

/// <summary>
/// MsSQL 数据库连接字符串
/// </summary>
public static IDataAccess MsSQL
{
    get
    {
        ConnectionParameter cp;
        if (_sMsSqlFactory == null)
        {
            cp = new ConnectionParameter
            {
                ConnectionString = ConfigurationManager.GetConfig("ConnectionStrings:MsSQLConnection"),
                DataBaseType = DataBaseTypeEnum.SqlServer
            };
            _sMsSqlFactory = CreateDataAccess(cp);
        }
        return _sMsSqlFactory;
    }
}

　　DataAccessProxy 就是实际接口功能实现类的代理，通过有参构造函数的方式进行调用，同时，类中继承于 IDataAccess 的方法都是不实现的，都是通过 _dataAccess 调用接口中的方法。

/// <summary>
/// 
/// </summary>
private readonly IDataAccess _dataAccess;

/// <summary>
/// ctor
/// </summary>
/// <param name="dataAccess"></param>
public DataAccessProxy(IDataAccess dataAccess)
{
    _dataAccess = dataAccess ?? throw new ArgumentNullException("dataAccess is null");
}

/// <summary>
/// 执行SQL语句或存储过程，返回IList<T>对象
/// </summary>
/// <typeparam name="T">类型</typeparam>
/// <param name="sql">SQL语句 or 存储过程名</param>
/// <param name="param">参数</param>
/// <param name="transaction">外部事务</param>
/// <param name="connection">数据库连接</param>
/// <param name="commandType">命令类型</param>
/// <returns></returns>
public IList<T> ExecuteIList<T>(string sql, object param, IDbTransaction transaction, IDbConnection connection, CommandType commandType = CommandType.Text)
{
    return _dataAccess.ExecuteIList<T>(sql, param, transaction, connection, commandType);
}

　　DataAccessProxyFactory 这个类有一个 Create 静态方法，通过实例化 DataAccess 类的方式返回 IDataAccess 接口，从而达到真正调用到接口实现类。

/// <summary>
/// 创建数据库连接字符串
/// </summary>
/// <param name="cp"></param>
/// <returns></returns>
public static IDataAccess Create(ConnectionParameter cp)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(cp.ConnectionString))
    {
        throw new ArgumentNullException("ConnectionString is null or empty!");
    }
    return new DataAccess(cp.ConnectionString, cp.DataBaseType);
}

　　3、使用方法

　　因为我们对于 SQL 语句的获取全部是从缓存中获取的，因此，我们需要在程序执行前将所有的 SQL 语句写入 Redis 中。在 ASP.NET MVC 中，我们可以在 Application_Start 方法中进行调用，但是在 ASP.NET Core 中，我一直没找到如何实现仅在程序开始运行时执行代码，所以，这里，我采用了中间件的形式将 SQL 语句存储到 Redis 中，当然，你的每一次请求，都会调用到这个中间件。如果大家有好的方法，欢迎在评论区里指出。

public class DapperMiddleware
{
    private readonly ILogger _logger;

    private readonly IDataRepository _repository;

    private readonly RequestDelegate _request;

    /// <summary>
    /// ctor
    /// </summary>
    /// <param name="repository"></param>
    /// <param name="logger"></param>
    /// <param name="request"></param>
    public DapperMiddleware(IDataRepository repository, ILogger<DapperMiddleware> logger, RequestDelegate request)
    {
        _repository = repository;
        _logger = logger;
        _request = request;
    }

    /// <summary>
    /// 注入中间件到HttpContext中
    /// </summary>
    /// <param name="context"></param>
    /// <returns></returns>
    public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
    {
        Stopwatch sw = new Stopwatch();
        sw.Start();

        //加载存储xml的dll
        _repository.LoadDataXmlStore();

        sw.Stop();
        TimeSpan ts = sw.Elapsed;

        _logger.LogInformation($"加载存储 XML 文件DLL，总共用时：{ts.TotalMinutes} 秒");

        await _request(context);
    }
}

　　中间件的实现，只是调用了之前定义的 IDataRepository 接口中的 LoadDataXmlStore 方法，同时记录下了加载的时间。在 DapperMiddlewareExtensions 这个静态类中，定义了中间件的使用方法，之后我们在 Startup 的 Configure 方法里调用即可。

public static class DapperMiddlewareExtensions
{
    /// <summary>
    /// 调用中间件
    /// </summary>
    /// <param name="builder"></param>
    /// <returns></returns>
    public static IApplicationBuilder UseDapper(this IApplicationBuilder builder)
    {
        return builder.UseMiddleware<DapperMiddleware>();
    }
}

　　中间件的调用代码如下，同时，因为我们在中间件中通过依赖注入的方式使用到了 IDataRepository 接口，所以，我们也需要在 ConfigureServices 中注入该接口，这里，采用单例的方式即可。

public class Startup
{
    // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        //DI Sql Data
        services.AddTransient<IDataRepository, DataRepository>();
    }

    // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, IApiVersionDescriptionProvider provider)
    {
        //Load Sql Data
        app.UseDapper();
    }
}

　　当所有的 SQL 语句写入到缓存中后，我们就可以使用了，这里的示例代码实现的是上一篇（ASP.NET Core 实战：基于 Jwt Token 的权限控制全揭露）中，进行 Jwt Token 授权，验证登录用户信息的功能。

NET Core 实战 Dapper 扩展数据访问

　　整个的调用过程如下图所示。

NET Core 实战 Dapper 扩展数据访问

　　在 SecretDomain 中，我定义了一个 GetUserForLoginAsync 方法，通过帐户名和密码获取用户的信息，调用了之前定义的数据访问方法。

public class SecretDomain : ISecretDomain
{
    #region Initialize

    /// <summary>
    /// 仓储接口
    /// </summary>
    private readonly IDataRepository _repository;

    /// <summary>
    /// ctor
    /// </summary>
    /// <param name="repository"></param>
    public SecretDomain(IDataRepository repository)
    {
        _repository = repository;
    }

    #endregion

    #region API Implements

    /// <summary>
    /// 根据帐户名、密码获取用户实体信息
    /// </summary>
    /// <param name="account">账户名</param>
    /// <param name="password">密码</param>
    /// <returns></returns>
    public async Task<IdentityUser> GetUserForLoginAsync(string account, string password)
    {
        StringBuilder strSql = new StringBuilder();
        strSql.Append(_repository.GetCommandSQL("Secret_GetUserByLoginAsync"));
        string sql = strSql.ToString();

        return await DBManager.MsSQL.ExecuteAsync<IdentityUser>(sql, new
        {
            account,
            password
        });
    }

    #endregion
}

　　XML 的结构如下所示，注意，这里需要修改 XML 的属性，生成操作改为附加的资源。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<Commands>
  <Command Name="Secret_GetUserByLoginAsync">
    <![CDATA[
        SELECT Id ,Name ,Account ,Password ,Salt
          FROM IdentityUser
          WHERE Account=@account AND Password=@password;
      ]]>
  </Command>
  <Command Name="Secret_NewId">
    <![CDATA[
        select NEWID();
      ]]>
  </Command>
</Commands>

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　　因为篇幅原因，这里就不把所有的代码都列出来，整个调用的过程演示如下，如果有不明白的，或是有什么好的建议的，欢迎在评论区中提出。因为，数据库表并没有设计好，这里只是建了一个实验用的表，，这里我使用的是 SQL Server 2012，创建表的 SQL 语句如下。

USE [GrapefruitVuCore]
GO

ALTER TABLE [dbo].[IdentityUser] DROP CONSTRAINT [DF_User_Id]
GO

/****** Object:  Table [dbo].[IdentityUser]    Script Date: 2019/2/24 9:41:15 ******/
DROP TABLE [dbo].[IdentityUser]
GO

/****** Object:  Table [dbo].[IdentityUser]    Script Date: 2019/2/24 9:41:15 ******/
SET ANSI_NULLS ON
GO

SET QUOTED_IDENTIFIER ON
GO

CREATE TABLE [dbo].[IdentityUser](
    [Id] [uniqueidentifier] NOT NULL,
    [Name] [nvarchar](50) NOT NULL,
    [Account] [nvarchar](50) NOT NULL,
    [Password] [nvarchar](100) NOT NULL,
    [Salt] [uniqueidentifier] NOT NULL,
 CONSTRAINT [PK__User__3214EC07D257C709] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [Id] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]

GO

ALTER TABLE [dbo].[IdentityUser] ADD  CONSTRAINT [DF_User_Id]  DEFAULT (newid()) FOR [Id]
GO

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三、总结

　　这一章主要是介绍下我是如何使用 Dapper 构建我的数据访问帮助方法的，每个人都会有自己的编程习惯，这里只是给大家提供一个思路，适不适合你就不一定啦。因为年后工作开始变得多起来了，现在主要都是周末才能写博客了，所以更新的速度会变慢些，同时，这一系列的文章，按我的设想，其实还有一两篇文章差不多就结束了（VUE 前后端交互、Docker 部署），嗯，因为 Vue 那块我还在学习中（其实就是很长时间没看了。。。），所以接下来的一段时间可能会侧重于 Vue 系列（Vue.js 牛刀小试），ASP.NET Core 系列可能会不定期更新，希望大家同样可以多多关注啊。最后，感谢之前赞赏的小伙伴。

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码农公寓

一、前言

二、Step by Step

1、整体思路

2、扩展数据访问方法

3、使用方法

三、总结

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　　2、扩展数据访问方法

　　3、使用方法