使用EFCore和Linq查询语句封装复杂的查询结果

这里举一个例子，用到了三个实体类，分别是

[Table("t_user")]
public class User
{
    [Key]
    public long Id { get; set; }

    public string UserName { get; set; }

    public string Password { get; set; }

    public string Email { get; set; }

    public List<Role> Roles { get; set; }
}

用户类

[Table("t_role")]
public class Role
{
    [Key]
    public long Id { get; set; }

    public string Name { get; set; }

    public List<User> Users { get; set; }

    public List<Authority> Authoritys { get; set; }
}

角色类

[Table("t_user_role")]
public class UserRole
{
    public long UserId {  get; set; }

    public long RoleId { get; set; }
}

以及用户和角色的关系表类，这表明用户和角色是多对多的关联关系。
如果要根据用户名查询用户信息以及关联的角色信息，如何实现？这里介绍一下，我见过的3种方法。
1、第一种就是配置用户和角色间的关联关系，在数据库上下文类中加入这么一行代码

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<User>().HasMany(user => user.Roles).WithMany(role => role.Users).UsingEntity<UserRole>();
}

然后，在接口中使用一行代码，就能得到查询结果

var user = await context.Users.Include(user => user.Roles).Where(user => user.UserName == username).FirstOrDefaultAsync();

这里通过调用Include方法，利用了用户与角色间配置的关联关系，生成的SQL语句如下（数据库使用MySQL）

 SELECT `t0`.`Id`, `t0`.`Email`, `t0`.`Password`, `t0`.`UserName`, `t1`.`RoleId`, `t1`.`UserId`, `t1`.`Id`, `t1`.`Name`
      FROM (
          SELECT `t`.`Id`, `t`.`Email`, `t`.`Password`, `t`.`UserName`
          FROM `t_user` AS `t`
          WHERE `t`.`UserName` = @__username_0
          LIMIT 1
      ) AS `t0`
      LEFT JOIN (
          SELECT `t2`.`RoleId`, `t2`.`UserId`, `t3`.`Id`, `t3`.`Name`
          FROM `t_user_role` AS `t2`
          INNER JOIN `t_role` AS `t3` ON `t2`.`RoleId` = `t3`.`Id`
      ) AS `t1` ON `t0`.`Id` = `t1`.`UserId`
      ORDER BY `t0`.`Id`, `t1`.`RoleId`, `t1`.`UserId`

这里很明显，用到了2次连接查询并且用到了嵌套子查询。其实，像这种简单的功能，做三张表的左外连接查询就能实现，没必要使用嵌套查询，因此efcore自动生成的SQL语句性能并不是最优的。如果想自己定制SQL语句，又不想直接手写SQL语句，我又尝试了第二种方法。

2、第二种方法的代码如下

var userQuery = from user in context.Users
                join userRole in context.UserRoles on user.Id equals userRole.UserId into ur
                from subUserRole in ur.DefaultIfEmpty()
                join role in context.Roles on subUserRole.RoleId equals role.Id into r
                where user.UserName == username
                select new User
                {
                    Id = user.Id,
                    Password = user.Password,
                    Roles = (from subRole in r select new Role { Name = subRole.Name }).ToList()
                };
var users= await userQuery.ToListAsync();

这里用到了linq中的连接查询语法，并使用linq中的嵌套查询来封装User类中的Roles集合，生成的SQL语句如下

SELECT `t`.`Id`, `t`.`Password`, `t0`.`RoleId`, `t0`.`UserId`, `t1`.`Name`, `t1`.`Id`
      FROM `t_user` AS `t`
      LEFT JOIN `t_user_role` AS `t0` ON `t`.`Id` = `t0`.`UserId`
      LEFT JOIN LATERAL (
          SELECT `t2`.`Name`, `t2`.`Id`
          FROM `t_role` AS `t2`
          WHERE `t0`.`RoleId` IS NOT NULL AND (`t0`.`RoleId` = `t2`.`Id`)
      ) AS `t1` ON TRUE
      WHERE `t`.`UserName` = @__username_0
      ORDER BY `t`.`Id`, `t0`.`RoleId`, `t0`.`UserId`

很明显，这里仍然使用了嵌套查询加连接的方式，性能依旧不高，于是我又想到了第三种方法。

3、第三种方法的代码如下

var userQuery = from user in context.Users
                join userRole in context.UserRoles on user.Id equals userRole.UserId into ur
                from subUserRole in ur.DefaultIfEmpty()
                join role in context.Roles on subUserRole.RoleId equals role.Id into r
                from subRole in r.DefaultIfEmpty()
                where user.UserName == username
                select new { Id = user.Id, Password = user.Password, RoleName = subRole.Name };
var customUsers=await userQuery.ToArrayAsync();
//封装查询结果
var users = (from custUser in customUsers
             group custUser by custUser.Id into u
             select new User
             {
                 Id = u.Key,
                 Password = u.First().Password,
                 Roles = (from subUser in u where subUser.RoleName != null select new Role { Name = subUser.RoleName }).ToList()
             }).ToArray();

这里仍然用到了linq中的连接查询，不同的是，使用了一个匿名类来保存查询结果。然后，又通过linq中的分组查询和子查询，对数据库的查询结果进行封装，将它保存到了users这个数组里面。生成的SQL语句如下

SELECT `t`.`Id`, `t`.`Password`, `t1`.`Name` AS `RoleName`
      FROM `t_user` AS `t`
      LEFT JOIN `t_user_role` AS `t0` ON `t`.`Id` = `t0`.`UserId`
      LEFT JOIN `t_role` AS `t1` ON `t0`.`RoleId` = `t1`.`Id`
      WHERE `t`.`UserName` = @__username_0

这里只用到了2次连接查询，没有用到任何嵌套语句，终于看到了自己想要的结果。

说明，想使用efcore定制SQL语句，做性能优化，实现起来还是很复杂的。