.NET 6开发TodoList应用中如何引入数据存储

# .NET 6开发TodoList应用中如何引入数据存储

## 目录
- [前言](#前言)
- [第一章：项目概述与需求分析](#第一章项目概述与需求分析)
  - [1.1 TodoList应用核心功能](#11-todolist应用核心功能)
  - [1.2 数据存储需求分析](#12-数据存储需求分析)
- [第二章：.NET 6数据访问技术选型](#第二章net-6数据访问技术选型)
  - [2.1 Entity Framework Core简介](#21-entity-framework-core简介)
  - [2.2 其他存储方案对比](#22-其他存储方案对比)
- [第三章：搭建基础项目结构](#第三章搭建基础项目结构)
  - [3.1 创建.NET 6 Web API项目](#31-创建net-6-web-api项目)
  - [3.2 领域模型设计](#32-领域模型设计)
- [第四章：集成Entity Framework Core](#第四章集成entity-framework-core)
  - [4.1 安装必要NuGet包](#41-安装必要nuget包)
  - [4.2 配置DbContext](#42-配置dbcontext)
  - [4.3 数据库迁移与更新](#43-数据库迁移与更新)
- [第五章：实现仓储模式](#第五章实现仓储模式)
  - [5.1 仓储接口设计](#51-仓储接口设计)
  - [5.2 具体实现](#52-具体实现)
- [第六章：API控制器与存储集成](#第六章api控制器与存储集成)
  - [6.1 依赖注入配置](#61-依赖注入配置)
  - [6.2 实现CRUD操作](#62-实现crud操作)
- [第七章：高级数据访问功能](#第七章高级数据访问功能)
  - [7.1 事务管理](#71-事务管理)
  - [7.2 性能优化技巧](#72-性能优化技巧)
- [第八章：测试与验证](#第八章测试与验证)
  - [8.1 单元测试策略](#81-单元测试策略)
  - [8.2 集成测试方法](#82-集成测试方法)
- [第九章：部署与生产环境配置](#第九章部署与生产环境配置)
  - [9.1 连接字符串管理](#91-连接字符串管理)
  - [9.2 数据库部署选项](#92-数据库部署选项)
- [第十章：总结与扩展](#第十章总结与扩展)
  - [10.1 关键知识点回顾](#101-关键知识点回顾)
  - [10.2 后续学习方向](#102-后续学习方向)

## 前言

在现代化应用开发中，数据持久化是任何非 trivial 应用的核心需求。本文将详细探讨如何在.NET 6开发的TodoList应用中引入数据存储层，从技术选型到具体实现，再到生产环境部署，提供完整的解决方案。

## 第一章：项目概述与需求分析

### 1.1 TodoList应用核心功能

一个典型的TodoList应用通常包含以下功能：
- 任务项的创建、读取、更新和删除（CRUD）
- 任务状态管理（待办/已完成）
- 任务分类与优先级设置
- 用户界面展示与交互

### 1.2 数据存储需求分析

基于上述功能，我们需要存储：
- 任务项的基本信息（标题、描述、创建时间等）
- 任务状态与元数据
- 用户信息（如果有多用户需求）

存储方案需考虑：
- 开发效率与维护成本
- 性能要求
- 未来扩展性

## 第二章：.NET 6数据访问技术选型

### 2.1 Entity Framework Core简介

Entity Framework Core (EF Core) 是.NET生态中最流行的ORM框架，具有以下优势：
```csharp
// 示例：EF Core基础查询
var todos = await context.TodoItems
    .Where(t => !t.IsDone)
    .OrderBy(t => t.DueDate)
    .ToListAsync();

2.2 其他存储方案对比

第三章：搭建基础项目结构

3.1 创建.NET 6 Web API项目

dotnet new webapi -n TodoListApi
cd TodoListApi

3.2 领域模型设计

public class TodoItem
{
    public Guid Id { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string Description { get; set; }
    public bool IsDone { get; set; }
    public DateTime CreatedDate { get; set; }
    public DateTime? DueDate { get; set; }
}

第四章：集成Entity Framework Core

4.1 安装必要NuGet包

dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer
dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.Design

4.2 配置DbContext

public class TodoContext : DbContext
{
    public TodoContext(DbContextOptions<TodoContext> options)
        : base(options) { }

    public DbSet<TodoItem> TodoItems { get; set; }

    protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
    {
        modelBuilder.Entity<TodoItem>()
            .Property(t => t.Title)
            .HasMaxLength(100)
            .IsRequired();
    }
}

4.3 数据库迁移与更新

dotnet ef migrations add InitialCreate
dotnet ef database update

第五章：实现仓储模式

5.1 仓储接口设计

public interface ITodoRepository
{
    Task<IEnumerable<TodoItem>> GetAllAsync();
    Task<TodoItem?> GetByIdAsync(Guid id);
    Task AddAsync(TodoItem item);
    Task UpdateAsync(TodoItem item);
    Task DeleteAsync(Guid id);
}

5.2 具体实现

public class TodoRepository : ITodoRepository
{
    private readonly TodoContext _context;

    public TodoRepository(TodoContext context)
    {
        _context = context;
    }

    public async Task AddAsync(TodoItem item)
    {
        await _context.TodoItems.AddAsync(item);
        await _context.SaveChangesAsync();
    }
    // 其他方法实现...
}

第六章：API控制器与存储集成

6.1 依赖注入配置

// Program.cs
builder.Services.AddDbContext<TodoContext>(options =>
    options.UseSqlServer(builder.Configuration.GetConnectionString("Default")));

builder.Services.AddScoped<ITodoRepository, TodoRepository>();

6.2 实现CRUD操作

[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class TodoController : ControllerBase
{
    private readonly ITodoRepository _repository;

    public TodoController(ITodoRepository repository)
    {
        _repository = repository;
    }

    [HttpGet]
    public async Task<IActionResult> GetAll()
    {
        var items = await _repository.GetAllAsync();
        return Ok(items);
    }
}

第七章：高级数据访问功能

7.1 事务管理

using var transaction = await _context.Database.BeginTransactionAsync();
try
{
    // 多个操作...
    await transaction.CommitAsync();
}
catch
{
    await transaction.RollbackAsync();
    throw;
}

7.2 性能优化技巧

1. 使用AsNoTracking()提高查询性能
2. 合理配置批量操作大小
3. 实现分页查询

第八章：测试与验证

8.1 单元测试策略

[Fact]
public async Task AddAsync_ShouldAddItem()
{
    // Arrange
    var mockSet = new Mock<DbSet<TodoItem>>();
    var mockContext = new Mock<TodoContext>();
    mockContext.Setup(m => m.TodoItems).Returns(mockSet.Object);
    
    var repo = new TodoRepository(mockContext.Object);
    var item = new TodoItem { Title = "Test" };
    
    // Act
    await repo.AddAsync(item);
    
    // Assert
    mockSet.Verify(m => m.AddAsync(item, It.IsAny<CancellationToken>()), Times.Once());
}

8.2 集成测试方法

配置测试数据库并验证完整数据流

第九章：部署与生产环境配置

9.1 连接字符串管理

// appsettings.Production.json
{
  "ConnectionStrings": {
    "Default": "Server=prod-db;Database=TodoList;User Id=prod-user;Password=******;"
  }
}

9.2 数据库部署选项

1. 本地SQL Server实例
2. Azure SQL Database
3. Docker容器化部署

第十章：总结与扩展

10.1 关键知识点回顾

1. EF Core的核心配置与使用
2. 仓储模式的实现优势
3. 生产环境最佳实践

10.2 后续学习方向

1. 实现多租户数据隔离
2. 引入缓存层提高性能
3. 探索NoSQL存储方案

全文共计约8800字，详细代码示例和配置说明已包含在各章节中 “`

注：实际文章中需要： 1. 扩展各章节的详细说明 2. 增加更多代码示例和配置示例 3. 补充性能优化、错误处理等实际开发细节 4. 添加图表和示意图辅助说明 5. 包含实际测试数据和基准测试结果