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.NET 6开发TodoList应用引入数据存储

程序员文章站 2022-06-22 15:22:08
目录一.需求二.目标三.原理和思路四.实现1. 引入nuget包并进行配置2. 添加dbcontext对象并进行配置#3. 配置文件修改4. 主程序配置5. 本地运行mssql server容器及数据...

一.需求

作为后端crud程序员(bushi,数据存储是开发后端服务一个非常重要的组件。对我们的todolist项目来说,自然也需要配置数据存储。

目前的需求很简单:

  • 需要能持久化todolist对象并对其进行操作;
  • 需要能持久化todoitem对象并对其进行操作;

问题是,我们打算如何存储数据?

存储组件的选择非常多:以mssql server/postgres/mysql/sqlite等为代表的关系型数据库,以mongodb/elasticsearch等为代表的非关系型数据库,除此之外,我们还可以在开发阶段选择内存数据库,在云上部署的时候还可以选择类似azure cosmos db/aws dynamodb以及云上提供的多种关系型数据库。

应用程序使用数据库服务,一般都是借助成熟的第三方orm框架,而在.net后端服务开发的过程中,使用的最多的两个orm框架应该是:entityframeworkcore和dapper,相比之下,efcore的使用率更高一些。所以我们也选择efcore来进行演示。

二.目标

在这篇文章中,我们仅讨论如何实现数据存储基础设施的引入,具体的实体定义和操作后面专门来说。

  • 使用mssql server容器作为数据存储组件(前提是电脑上需要安装docker环境,下载并安装docker desktop即可);

这样选择的理由也很简单,对于使用mac的小伙伴来说,使用容器来启动mssql server可以避免因为非windows平台导致的示例无法运行的问题。

三.原理和思路

因为我们对开发环境和生产环境的配置有差异,那先来看看共性的部分:

  • 引入efcore相关的nuget包并进行配置;
  • 添加dbcontext对象并进行依赖注入;
  • 修改相关appsettings.{environment}.json文件;
  • 主程序配置。
  • 本地运行mssql server容器并实现数据持久化;

同一样,和具体的第三方对接的逻辑我们还是放到infrastructure里面去,应用程序中只保留对外部服务的抽象操作。

四.实现

1. 引入nuget包并进行配置

需要在infrastructure项目中引入以下nuget包:

microsoft.entityframeworkcore.sqlserver

# 第二个包是用于使用powershell命令(add-migration/update-database/...)需要的,如果使用eftool,可以不安装这个包。
microsoft.entityframeworkcore.tools


为了使用eftool,需要在api项目中引入以下nuget包:

microsoft.entityframeworkcore.design


2. 添加dbcontext对象并进行配置#

在这一步里,我们要添加的是一个具体的dbcontext对象,这对于有经验的开发者来说并不是很难的任务。但是在具体实现之前,我们可以花一点时间考虑一下现在的clean architecture结构:我们的目的是希望除了infrastructure知道具体交互的第三方是什么,在application以及domain里都要屏蔽底层的具体实现。换言之就是需要在infrastrcuture之外的项目中使用接口来做具体实现的抽象,那么我们在application中新建一个common/interfaces文件夹用于存放应用程序定义的抽象接口iapplicationdbcontext:

namespace todolist.application.common.interfaces;

public interface iapplicationdbcontext
{
    task<int> savechangesasync(cancellationtoken cancellationtoken);
}


接下来在infrastructure项目中新建persistence文件夹用来存放和数据持久化相关的具体逻辑,我们在其中定义dbcontext对象并实现刚才定义的接口。

using microsoft.entityframeworkcore;
using todolist.application.common.interfaces;

namespace todolist.infrastructure.persistence;

public class todolistdbcontext : dbcontext, iapplicationdbcontext
{
    public todolistdbcontext(dbcontextoptions<todolistdbcontext> options) : base(options)
    {
    }
}


这里的处理方式可能会引起困惑,这个iapplicationdbcontext存在的意义是什么。这里的疑问和关于要不要使用repository模式有关,国外多位大佬讨论过这个问题,即repository是不是必须的。可以简单理解大家达成的共识是:不是必须的,如果不是有某些特别的数据库访问逻辑,或者有足够的理由需要使用repository模式,那就保持架构上的简洁,在application层的多个cqrs handlers中直接注入该iapplicationdbcontext去访问数据库并进行操作。如果需要使用repository模式,那在这里就没有必要定义这个接口来使用了,application中只需要定义irepository<t>,在infrastructure中实现的baserepository中访问dbcontext即可。

我们后面是需要使用repository的,是因为希望演示最常用的开发模式,但是在这一篇中我保留iapplicationdbconetxt的原因是也希望展示一种不同的实现风格,后面我们还是会专注到repository上的。

需要的对象添加好了,下一步是配置dbcontext,我们还是遵循当前的架构风格,在infrastructure项目中添加dependencyinjection.cs文件用于添加所有第三方的依赖:

using microsoft.entityframeworkcore;
using microsoft.extensions.configuration;
using microsoft.extensions.dependencyinjection;
using todolist.application.common.interfaces;
using todolist.infrastructure.persistence;

namespace todolist.infrastructure;

public static class dependencyinjection
{
    public static iservicecollection addinfrastructure(this iservicecollection services, iconfiguration configuration)
    {
        services.adddbcontext<todolistdbcontext>(options =>
            options.usesqlserver(
                configuration.getconnectionstring("sqlserverconnection"),
                b => b.migrationsassembly(typeof(todolistdbcontext).assembly.fullname)));

        services.addscoped<iapplicationdbcontext>(provider => provider.getrequiredservice<todolistdbcontext>());

        return services;
    }
}

3. 配置文件修改

我们对appsettings.development.json文件进行配置:

{
  "logging": {
    "loglevel": {
      "default": "information",
      "microsoft.aspnetcore": "warning"
    }
  },
  "usefiletolog": true,
  "connectionstrings": {
    "sqlserverconnection": "server=localhost,1433;database=todolistdb;user id=sa;password=strongpwd123;"
  }
}


这里需要说明的是如果是使用mssql server默认端口1433的话,连接字符串里是可以不写的,但是为了展示如果使用的不是默认端口应该如何配置,还是显式写在这里了供大家参考。

4. 主程序配置

在api项目中,我们只需要调用上面写好的扩展方法,就可以完成配置。

var builder = webapplication.createbuilder(args);

// add services to the container.
builder.configurelog();

builder.services.addcontrollers();
builder.services.addendpointsapiexplorer();
builder.services.addswaggergen();

// 添加基础设施配置
builder.services.addinfrastructure(builder.configuration);

// 省略以下...

5. 本地运行mssql server容器及数据持久化

在保证本地docker环境正常启动之后,运行以下命令:

# 拉取mssql镜像
$ docker pull mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest
2019-latest: pulling from mssql/server
7b1a6ab2e44d: already exists 
4ffe416cf537: pull complete 
fff1d174f64f: pull complete 
3588fd79aff7: pull complete 
c8203457909f: pull complete 
digest: sha256:a098c9ff6fbb8e1c9608ad7511fa42dba8d22e0d50b48302761717840ccc26af
status: downloaded newer image for mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest
mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest

# 创建持久化存储
$ docker create -v /var/opt/mssql --name mssqldata  mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest /bin/true
3c144419db7fba26398aa45f77891b00a3253c23e9a1d03e193a3cf523c66ce1

# 运行mssql容器,挂载持久化存储卷
$ docker run -d --volumes-from mssqldata --name mssql -e 'accept_eula=y' -e 'sa_password=strongpwd123' -p 1433:1433 mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest
d99d774f70229f688d71fd13e90165f15abc492aacec48de287d348e047a055e

# 确认容器运行状态
$ docker ps
container id   image                                        command                  created          status          ports                    names
d99d774f7022   mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest   "/opt/mssql/bin/perm…"   24 seconds ago   up 22 seconds   0.0.0.0:1433->1433/tcp   mssql

五.验证

为了验证我们是否可以顺利连接到数据库,我们采用添加migration并在程序启动时自动进行数据库的migration方式进行:

首先安装工具:

dotnet tool install --global dotnet-ef
# dotnet tool update --global dotnet-ef

# 生成migration
$ dotnet ef migrations add setupdb -p src/todolist.infrastructure/todolist.infrastructure.csproj -s src/todolist.api/todolist.api.csproj
build started...
build succeeded.
[17:29:15 inf] entity framework core 6.0.1 initialized 'todolistdbcontext' using provider 'microsoft.entityframeworkcore.sqlserver:6.0.1' with options: migrationsassembly=todolist.infrastructure, version=1.0.0.0, culture=neutral, publickeytoken=null 
done. to undo this action, use 'ef migrations remove'


为了在程序启动时进行自动migration,我们向infrastructure项目中增加一个文件applicationstartupextensions.cs并实现扩展方法:

using microsoft.aspnetcore.builder;
using microsoft.entityframeworkcore;
using microsoft.extensions.dependencyinjection;
using todolist.infrastructure.persistence;

namespace todolist.infrastructure;

public static class applicationstartupextensions
{
    public static void migratedatabase(this webapplication app)
    {
        using var scope = app.services.createscope();
        var services = scope.serviceprovider;

        try
        {
            var context = services.getrequiredservice<todolistdbcontext>();
            context.database.migrate();
        }
        catch (exception ex)
        {
            throw new exception($"an error occurred migrating the db: {ex.message}");
        }
    }
}


并在api项目的program.cs中调用扩展方法:

// 省略以上...
app.mapcontrollers();

// 调用扩展方法
app.migratedatabase();

app.run();


最后运行主程序:

$ dotnet run --project src/todolist.api
building...
[17:32:32 inf] entity framework core 6.0.1 initialized 'todolistdbcontext' using provider 'microsoft.entityframeworkcore.sqlserver:6.0.1' with options: migrationsassembly=todolist.infrastructure, version=1.0.0.0, culture=neutral, publickeytoken=null 
[17:32:32 inf] executed dbcommand (22ms) [parameters=[], commandtype='text', commandtimeout='30']
select 1
[17:32:32 inf] executed dbcommand (19ms) [parameters=[], commandtype='text', commandtimeout='30']
select object_id(n'[__efmigrationshistory]');
[17:32:32 inf] executed dbcommand (3ms) [parameters=[], commandtype='text', commandtimeout='30']
select 1
[17:32:32 inf] executed dbcommand (2ms) [parameters=[], commandtype='text', commandtimeout='30']
select object_id(n'[__efmigrationshistory]');
[17:32:33 inf] executed dbcommand (4ms) [parameters=[], commandtype='text', commandtimeout='30']
select [migrationid], [productversion]
from [__efmigrationshistory]
order by [migrationid];
[17:32:33 inf] applying migration '20211220092915_setupdb'.
[17:32:33 inf] executed dbcommand (4ms) [parameters=[], commandtype='text', commandtimeout='30']
insert into [__efmigrationshistory] ([migrationid], [productversion])
values (n'20211220092915_setupdb', n'6.0.1');
[17:32:33 inf] now listening on: https://localhost:7039
[17:32:33 inf] now listening on: http://localhost:5050
[17:32:33 inf] application started. press ctrl+c to shut down.
[17:32:33 inf] hosting environment: development
[17:32:33 inf] content root path: /users/yu.li1/projects/asinta/blogs/cnblogs/todolist/src/todolist.api/

使用数据库工具连接容器数据库,可以看到migration已经成功地写入数据库表__efmigrationshistory了:

.NET 6开发TodoList应用引入数据存储

本篇文章仅完成了数据存储服务的配置工作,目前还没有添加任何实体对象和数据库表定义,所以暂时没有可视化的验证,仅我们可以运行程序看我们的配置是否成功:

总结:

在本文中,我们探讨并实现了如何给.net 6 web api项目添加数据存储服务并进行配置,下一篇开始将会深入数据存储部分,定义实体,构建repository模式和seeddata等操作。

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