EF Core 9 中投影查询时HasConversion转换器闭包问题解析

问题背景

在EF Core 9 RC2版本中，开发者在升级项目时遇到了一个NullReferenceException异常，该异常在EF Core 8中并未出现。这个问题主要出现在使用投影查询(Projection)时，当ValueConverter依赖于非静态对象实例时，EF Core 9的查询优化会导致转换失败。

问题重现

考虑以下实体模型定义：

public class Entity
{
    public long Id { get; set; }
    public DateTime? ValidUntil { get; set; }
    public string? One { get; set; }
    public string? Two { get; set; }
}

在DbContext中，我们为两个属性配置了不同的ValueConverter：

modelBuilder.Entity<Entity>(builder =>
{
    builder.HasKey(e => e.Id);
    builder.Property(e => e.One)
        .HasConversion(new ValueConverter<string,string>(s => Converter.Encrypt(s), s => Converter.Decrypt(s))!);
    builder.Property(e => e.Two)
        .HasConversion(WithNonStaticExternal(Converter)!);
});

其中，One属性使用了静态的Converter实例，而Two属性使用了通过方法传递的非静态Converter实例。

问题表现

在EF Core 9中，以下查询会抛出NullReferenceException：

var entity = await dbContext.Entities
    .Where(e => e.Id == id && (e.ValidUntil == null || e.ValidUntil > now))
    .Select(e => new {e.Id, e.Two })
    .FirstOrDefaultAsync();

而同样的代码在EF Core 8中可以正常工作。

技术分析

EF Core 8的实现

在EF Core 8中，生成的查询代码直接使用了闭包变量来访问Converter：

namelessParameter{1} = dataReader.IsDBNull(1) ? default(string) : <>c__DisplayClass7_0.customConverter.Decrypt(dataReader.GetString(1));

这种方式直接捕获了Converter实例，确保了转换逻辑的正确执行。

EF Core 9的实现

在EF Core 9中，引入了LiftableConstantExpression来优化常量获取，但这种方式在处理非静态Converter时存在问题：

value2 = dataReader.IsDBNull(1) ? default(string) : Invoke(((ValueConverter<string, string>)[LIFTABLE Constant: SqliteStringTypeMapping | Resolver: c => (RelationalTypeMapping)c.Dependencies.TypeMappingSource.FindMapping(
    type: System.String, 
    model: c.Dependencies.Model, 
    elementMapping: null)].Converter).ConvertFromProviderTyped, dataReader.GetString(1));

EF Core 9尝试通过ITypeMappingSource.FindMapping来获取类型映射和转换器，但这种方式无法正确获取到自定义的ValueConverter，导致最终抛出NullReferenceException。

解决方案

这个问题已经在EF Core 9的后续版本中得到修复。修复后的实现回归了类似EF Core 8的方式，直接使用闭包变量来访问Converter实例，确保了转换逻辑的正确执行。

开发者可以通过以下方式解决：

1. 升级到EF Core 9的正式发布版本或每日构建版本
2. 临时解决方案是将所有Converter定义为静态实例

最佳实践

为了避免类似问题，建议：

1. 对于简单的转换逻辑，优先使用静态Converter实例
2. 对于需要依赖外部状态的复杂转换，考虑使用服务注入而非闭包捕获
3. 在升级EF Core版本时，充分测试所有使用ValueConverter的查询场景

总结

EF Core 9在查询优化方面做了许多改进，但在某些边缘情况下可能会引入兼容性问题。开发者应当了解这些变化，并在升级时进行充分的测试。对于ValueConverter的使用，保持代码的简洁性和可预测性有助于避免潜在的问题。