Considerações de Performance do Entity Framework 5

Olá pessoal,

Este post será bastante sucinto. Semana passada o time de ADO.Net liberou um artigo com considerações de performance existentes no Entity Framework 5.

Este artigo é bastante interessante e detalhe diversos aspectos do Entity Framework, tais como:
– Cache
– Opções de execução de queries
– Estratégias de herança
– Lazy loading
– Comparações de performance

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Entity Framework Code-First em pauta!

Olá Pessoal!

Ultimamente tenho recebido alguns e-mails de pessoas querendo saber por onde começar a estudar o Entity Framework (EF) Code-First, e também querendo discutir e compartilhar suas experiências.

Vamos brevemente contextualizar o que é o EF Code-First. O EF Code-First é um nova forma de desenvolvimento com o EF que permite a criação do esquema de banco de dados a partir de classes CLR, isto é, classes criadas através do .Net Framework. Além da criação de nosso modelo de dados, o EF Code-First permite o mapeamento de classes para um banco de dados existente. A configuração do EF Code-First pode ser feita de dois modos, sendo eles: Data Annotations, atributos que decoram nossas propriedades e classes; ou através da Fluent API, sintaxe própria do EF que provê recursos de mapeamento objeto-relacional.Leia mais »

Uso de Include em consultas com o Entity Framework Code First

Um tópico muito discutido nos fóruns de acesso a dados (http://social.msdn.microsoft.com/Forums/pt-BR/adoptpt/threads) e LINQ (http://social.msdn.microsoft.com/Forums/pt-BR/linqpt/threads) é o uso de Lazy Load no Entity Framework.

O Lazy Load (ou Lazy Loading) nada mais é do que um mecanismo adotado pelos frameworks de persistência a dados para carregar as informações sobre demanda, isto é, carregar em memória apenas os dados de propriedades que não sejam relacionamentos para outras entidades. Este tipo de recurso minimiza o consumo de memória, o trafego de dados pela rede e os recursos de consulta do banco de dados, além de tornar a consulta mais rápida.Leia mais »

EntityTypeConfiguration

Quando utilizamos a Fluent API para configuração do mapeamento de nosso banco de dados, corremos o risco de tornar o método OnModelCreating muito extenso e complexo.

Para evitar este cenário podemos criar uma classe que herde de EntityTypeConfiguration e que descreva qual a configuração de nosso mapeamento.

A classe EntityTypeConfiguration permite o mapeamento indvidual de nossas entidades, tornamos o comportamento de nosso método OnModelCreating mais simples e encapsulando o mapeamento de nossas entidades em classes próprias para isso.Leia mais »

Anúncio de melhorias de performance do Entity Framework 5.0

É certo que o uso de ferramentas de mapeamento objeto-relacional reduzem nossa performance durante o acesso a base de dados. Esta perda pode parecer invisível e na maioria das vezes não sentimos esse impacto por ser uma diferença muitas vezes irrisória, já que tais diferenças são medidas em milissegundos ou microssegundos.

Alguns profissionais preferem não utilizar ferramentas de mapeamento objeto-relacional e adotam essa perda de performance como uma das justificativas para isso, mesmo que essa perda seja muitas vezes invisível.

Assim, desde os primórdios do LINQ, perguntou-se e inferiu-se muito sobre a performance das ferramentas de mapeamento objeto-relacional do Microsoft .Net Framework. E esta semana, o time de ADO.Net liberou um post interessante em seu blog (http://blogs.msdn.com/b/adonet/).Leia mais »

EF41 – Inicializadores de Banco de Dados

Ao trabalharmos com o Entity Framework Code First nos deparamos com diversas convenções. Uma das mais importantes é processo de construção do banco de dados. O Entity Framework 4.1 nos fornece nativamente três inicializadores de banco de dados, sendo eles:

DropCreateDatabaseIfModelChanges:apaga e recria o banco de dados toda vez que alguma alteração no modelo de classes for identificada. Observação: se a tabela EdmMetadata não estiver sendo criada no banco de dados (através da remoção da convention IncludeMetadataConvention), então está opção não irá funcionar e irá disparar uma Exception do tipo NotSupportedException.

CreateDatabaseIfNotExists:cria o banco de dados se o mesmo não existir, se o modelo de classes sofrer alguma alteração será disparada uma exception.

DropCreateDatabaseAlways:apaga e recria o banco de dados sempre, mesmo que nenhuma alteração no modelo de classes tenha sido feita.Leia mais »

Construindo sua camada de acesso a dados com o Entity Framework 4.1

O Entity Framework 4.1(EF41) Code First veio para ajudar os desenvolvedores no processo de construção da camada de acesso a dados de suas aplicações. Ao contrário dos demais modelos do Entity Framework, o modelo Code First tem por objetivo criar o banco de dados seguindo como base a estrutura de nossas classes – os demais modelos, conhecidos como Table First, baseavam a criação das classes no modelo existente em nosso banco de dados. A vantagem da utilização do Code First é a possibilidade de criar um modelo de classes muito mais próximo a nossa necessidade, ao contrário das abordagens anteriores que produziam um modelo de classe “adaptado” de nossa estrutura de banco de dados.

Neste exemplo vamos discutir os modos de implementação de diferentes modelos de relacionamentos (e.g. um-para-muito, muitos-para-muitos, um-para-um) utilizando o ADO.Net Entity Framework 4.1. Além disso, quero mostrar algumas novas features e dar algumas dicas de como nos adequar ao Entity Framework 4.1.

Vamos começar! Alegre

Obs.: Para fazer download do código-fonte acesse este link: http://code.msdn.microsoft.com/Construindo-sua-camada-de-de659425.

1 – Nosso projeto de teste

Para este teste criaremos um cadastro de Clientes, Fabricantes, Produtos e Ordens de Compra. Neste modelo um cliente pode efetuar diversas ordens de compras, sendo que cada comprar pode conter um ou mais produtos, onde cada produto pode estar atrelado a uma ou mais ordens de compra. Além disso, um produto obrigatoriamente contém um fabricante. Nosso diagrama de classes será o seguinte:

diagrama

2 – Camadas da aplicação

Para este exemplo adotei os design patterns MVC e DAO. Os projetos estão dispostos como a imagem a seguir:

Projects

Commerce.Controler: corresponde a camada de controle de nossa aplicação.

Commerce.Entity: possui todas as entidades lógicas de nossa aplicação, além das interfaces que devem ser implementadas pelas demais camadas.

Commerce.Data: responsável pela funcionalidade de armazenamento das informações, esta camada engloba todo o uso do Entity Framework 4.1, diminuindo a dependência do projeto a um tecnologia. Isso permite a fácil manutenção e alteração da tecnologia, sem gerar impactos globais por toda a aplicação.

Commerce.Console: camada de apresentação e consumo dos recursos.

3 – Estratégia de criação da base de dados

Para definir a estratégia de criação do banco de dados fazemos uso de inicializadores.A estratégia default é a DropCreateDatabaseIfModelChanges, que apaga o banco de dados e o recria, além dessa estratégia ainda existem outras duas, sendo elas: DropCreateDatabaseAlways e CreateDatabaseIfNotExists. O time de produto do ADO.Net trabalha hoje em um projeto chamado Code First Migration, que trata do processo de adequação do modelo do banco de dados com as atualizações de suas entidades, sem que seja necessário apagar e recriar o banco de dados. Para fazer uso dos inicializadores de bancos de dados crie em seu DataContext um construtor que defina a estratégia de criação da base de dados como a seguir:

SetInitializer

4 – Remoção de convenções do Entity Framework 4.1

Para efetuar o mapeamento automático de nossas tabelas, o EF41 adota algumas convenções de nomenclatura, tipos de dados, e outros recursos. Para adicionar ou remover convenções devemos sobrescrever o método OnModelCreating de nosso DataContext. Em nosso exemplo removerei duas convenções: IncludeMetadataConvention, que evita a criação da tabela EdmMetada, que é uma tabela que contém um código uma única linha com um código hash utiliza para verificar se o modelo de nosso código é o mesmo do modelo de nosso banco de dados (mais informações aqui: http://blog.oneunicorn.com/2011/04/08/code-first-what-is-that-edmmetadata-table/); e PluralizingTableNameConvention, que é um atributo que evita que a nome das tabelas seja pluralizado, isto é, se você possui uma entidade chamada Carro, a tabela criada automaticamente no banco de dados se chamará Carro, e não Carros como a convenção do EF41 faz.

Conventions

5 – Tipos complexos

É bastante comum em nossas aplicações a necessidade de utilizarmos atributos que apenas servem como “agrupadores” de dados, e que na verdade não deve ser mapeamos em uma única tabela dedicada a eles. Podemos adotar como exemplo um tipo de dados Endereço. Uma classe chamada Endereço é bastante importante para agrupar informações de localidade, mas não possui características que exijam mapeamento para uma tabela dedicada exclusivamente para isso. Diante deste cenário devemos fazer uso do atributo ComplexType. Este atributo quando utilizado indica que nossa classe é um tipo complexo, que não deverá ser persistido em uma tabela própria, e que estará vinculado a atributo de alguma classe. Podemos indicar que uma classe é um tipo complexo de duas maneiras, sendo elas:

2.1 – No corpo da classe, indicando através do atributo ComplexType:

ComplexType01

2.2 – Indicando o tipo complexo em nosso DataContext, dentro do método OnModelCreating:

ComplexType02

Ultimamente tenho pensado que é mais interessante configurar o mapeamento de nossas classes dentro do DataContext do que em nossas classes através da utilização de atributos. Acredito que essa é a melhor forma, pois nosso projeto de entidades ficará livre de mais dependências, necessitando apenas de recursos nativos do Framework .

6 – Entidade base para persistência de dados em fontes de dados

É interessante, ao implementarmos nossas entidades, a criação de uma entidade base que defina atributos obrigatórios para todas as entidades. Neste exemplo criei uma entidade chamada DataEntity que contém três atributos: Id, atributo do tipo inteiro que servirá como chave primária de nossas entidades na base de dados; GlobalId, atributo do tipo GUID que fornecerá um identificador global a nossos registros dentro da base de dados; e Created, atributo do tipo DateTime que informará a data de criação de nossas entidades.

dataEntity

A utilização dessa classe como entidade base exige duas implementações em nossas entidades:

1 – Herança

Herança

2 – Invoque ao construtor da classe base em nossas entidades

construtor

7 – Interface como contrato para os repositórios

Para implementação dos repositórios criei uma interface com um conjunto de métodos obrigatórios que se espera de um repositório.

IRepository

Nessa interface temos as assinaturas:

void Save(T target): este método deve ser responsável pela inclusão e atualização dos dados na base de dados. Uma vez executado deve garantir que os dados serão inclusos ou atualizados conforme a entidade passada por parâmetro.

void Delete(T target): método de exclusão de registros da base de dados. Quando invocado, deve apagar o registro passado por parâmetro da base de dados.

T GetById(int id): método que deve retornar o registro na base de dados que contiver em sua chave primária o valor passado por parâmetro.

T GetByGlobalId(Guid id): gosto bastante de utilizar um campo UNIQUEIDENTIFIER em meus registros, pois atribuímos ao registro uma chave de identificação única que o torna único em todo o banco de dados, independente de sua localização – assim como propostos em bases de dados orientadas a objetos.

IEnumerable<T> GetAll(): deve retornar todos os registros existentes na base de dados para a entidade consultada.

IEnumerable<T> ExecuteQuery(Func<T, bool> expression): este método faz consultas na base de dados utilizando como filtro a expressão passada por parâmetro.

Esta interface define o que é esperado por cada classe repositório, mas se notarmos ela utiliza um tipo genérico como parâmetro para sua implementação. Para refinarmos o seu uso e tornarmos nosso repositório reutilizável e expansível, acredito que devemos criar para cada classe repositório uma interface que implemente o contrato definido por IRepository<T>, mas que defina qual entidade será persistida ali. Tomemos como exemplo a interface do repositório de clientes, conforme código:

IClientRepository

Seu classe repositório deve implementar ICLientRepository e ser igual a seguinte implementação:

ClientRepository

Observem que nossa classe de repositório implementa a interface IClientRepository utilizando a entidade Client como alvo de nossas ações de persistência no banco de dados, e não um tipo de dados genérico, como utilizado na interface IRepository<T>.

Este uso é indicado ao construirmos nossos testes unitários, pois ao implementarmos nossos repositórios fakes já teremos nossos repositórios bem estruturados e prontos para extensão.

Outra dica para a construção de nossos testes unitários é tornar os repositórios parametrizáveis através de nossas classes controllers. Devemos criar uma assinatura de construtor que permita a parametrização do repositório que utilizaremos em nossa implementação, assim como é importante fornecer um construtor que defina um repositório padrão, caso não seja passado nenhum parâmetro para o repositório, podemos fazer isso desta forma:

clientController

Bom, espero que algumas dicas aqui descritas ajudem a implementação de suas aplicações com o Entity Framework 4.1. Bom estudo e continuem programando… Alegre

[]s!

Por
Fernando Henrique Inocêncio Borba Ferreira

Entity Framework 4.1 – Armazenamento de arquivos

No Entity Framework 4.1 o armazenamento de dados binários no banco de dados é mais simples. Antes, no LINQ to SQL, era preciso criar uma instância da classe System.Data.Linq.Binary, valorizá-la com os dados binários e atribuí-la a sua propriedade correspondente em nossa entidade. Agora este cenário é mais simples, pois para persistir dados binários é apenas preciso criar uma propriedade do tipo byte[] (byte array) e lhe atribuir os dados diretamente.

Nesta demonstração iremos armazenar dados de qualquer arquivo selecionado, através de uma caixa de dialogo, no banco de dados. Iremos armazenar em nossa tabela: nome do arquivo, caminho, extensão, um valor para checksum e sua representação em binários.

Um checksum (ou hash sum) é uma sequência de dados de tamanho fixo, calculada a partir de um conjunto de dados binários. É um conceito bastante utilizado em tarefas de armazenamento e transmissão de dados. Seu funcionamento se dá pela seguinte forma: 1 – Calcula-se o checksum; 2 – Executa-se o armazenamento ou a transmissão dos dados; 3 – Calculsa-se o checksum dos dados recebidos; 4 – Verifica-se se o checksum calculado antes do armazenamento/envio é o mesmo da recepção, se sim, então os dados trafegaram com sucesso, se não, ocorreu algum desvio ou perda de dados durante o tráfego.

Para o cálculo do checksum utilizamos o algoritmo MD5, existem outros algoritmos de Hash que são mais seguros e produzem sequências maiores (i.e SHA1, SHA256, SHA512). Mas para este exemplo o MD5 é suficiente.

Abaixo o algoritmo utilizado para gravação dos dados binários no banco de dados, além do checksum:

Aqui estão os códigos da classe Arquivo (a entidade que será persistida no banco de dados), a classe ContextoDados (classe que herda de DbContext e faz o papel de proxy para nossas requisições com o banco de dados), e a classe Config (que é responsável por acessar configurações de nossa aplicação, como por exemplo a string de conexão).

Detalhe importante, para a coluna que irá conter os dados binários, o Entity Framework 4.1 criou na tabela uma coluna do tipo varbinary(max).

 

Para fazer download do exemplo acessem http://code.msdn.microsoft.com/Entity-Framework-41-6a79eb9e

[]s e até o próximo!

Por
Fernando Henrique Inocêncio Borba Ferreira.

Entity Framework 4.1 – Validations

O Entity Framework 4.1 fornece uma grande variedade de ferramentas para validação de dados. Neste exemplo vamos apresentar algumas das técnicas que podemos encontrar dentro do EF 4.1.

Data Annotations

Data Annotations são atributos, contidos no namespace System.ComponentModel.DataAnnotations, que quando adicionados em nossas classes fornecem características a nossos atributos e as suas respectivas colunas no banco de dados. Alguns desses atributos possuem caráter de validação, como: Required, exige que o campo seja preenchido; MaxLength, limita o tamanho do campo a uma quantidade máxima de caracteres; e MinLength, indica a quantidade mínima de caracteres.

efValidationPeople

Ao tentar salvar os dados na base de dados se algumas das restrições não estiverem sendo atendidas exceptions serão lançadas.

Fluent API Validations

O uso de Fluent API substitui o uso de Data Annotations e resulta no mesmo funcionamento. Ao contrário dos Data Annotations, as restrições não são inclusas na entidade, elas são inclusas no método OnModelCreating da classe de contexto com o banco de dados.

efValidationDataBaseContextFull

IValidatableObject

Para validações mais complexas que exijam alguma lógica ou verificação dentro de um contexto, a interface IValidatableObject, contida no namespace System.ComponentModel.DataAnnotations, fornece o método Validate que é invocado durante o comando SaveChanges, ou que pode ser chamado a qualquer momento que quisermos validar o conteúdo de nossa classe.

O método Validate retorna uma coleção de ValidationResults. Cada ValidationResult deve representar a validação efetuada, indicando a mensagem de erro e as propriedades que estão associadas com a validação.

efValidationPeopleFull

Executando validações prévias

Para execução de validações prévias, antes de executar o comando SaveChanges, é possível executar o método GetValidationErrors, presente no contexto com o banco de dados. Esse método retorna uma coleção de erros encontrados durante a validação das entidades adicionadas no contexto. O exemplo abaixo ilustra sua utilização.

efGetValidationErrors

Captura de exceções geradas por validações

Sempre que uma validação encontrar um erro dentro do domínio de entrada, uma exception do tipo DbEntityValidationException será disparada. Para receptar essas exceções e fazer o tratamento necessário, faça desta maneira:

efCapturaDeErros

Como pudemos ver, validações complexas devem ser tratadas pelo uso da interface IValidatableObject, enquanto que restrições de entrada (i.e. valores nulos, valores em branco, valores fora do tamanho esperado) deve utilizar Fluent API Validations ou Data Annotations. Entre o uso de Fluent API Validations ou Data Annotations, fico pelo uso de Data Annotations, pois utiliza uma sintaxe mais simples, mais fácil de ser escrita, mais fácil de ser entendida e segue um padrão sintático mais próximo ao das demais DataAnnotations.

Para fazer download do exemplo, acesse: http://code.msdn.microsoft.com/Entity-Framework-41-a701026d

Por
Fernando Henrique Inocêncio Borba Ferreira.