EF Core中SQL Server的DateOnly与TimeOnly类型转换优化

在EF Core 8.0中，微软引入了DateOnly和TimeOnly这两个新的日期时间类型，它们分别用于表示仅日期和仅时间的数据。然而，在实际开发中，我们经常需要将这两种类型组合成完整的DateTime对象进行数据库操作。本文将深入探讨EF Core团队如何优化SQL Server提供程序中对DateOnly.ToDateTime(TimeOnly)方法的转换处理。

背景与问题

在C#代码中，开发者可以方便地使用DateOnly的ToDateTime方法，将一个DateOnly对象与TimeOnly对象组合成一个完整的DateTime对象。例如：

var date = new DateOnly(2023, 1, 1);
var time = new TimeOnly(12, 30);
var dateTime = date.ToDateTime(time);

然而，当这样的代码出现在LINQ查询中时，EF Core需要将其转换为适当的SQL语句。在SQL Server中，最理想的转换方式是使用DATETIMEFROMPARTS函数，该函数可以接受年、月、日、时、分、秒和毫秒参数来构造一个完整的日期时间值。

技术实现方案

EF Core团队决定将DateOnly.ToDateTime(TimeOnly)方法调用转换为对EF.Functions.DateTimeFromParts方法的调用，后者会进一步转换为SQL Server的DATETIMEFROMPARTS函数。具体转换逻辑如下：

原始C#代码：

dateOnly.ToDateTime(timeOnly)

转换为：

EF.Functions.DateTimeFromParts(
    dateOnly.Year, dateOnly.Month, dateOnly.Day,
    timeOnly.Hour, timeOnly.Minute, timeOnly.Second, timeOnly.Millisecond)

最终生成的SQL：

DATETIMEFROMPARTS(
    DATEPART(year, dateOnly), DATEPART(month, dateOnly), DATEPART(day, dateOnly),
    DATEPART(hour, timeOnly), DATEPART(minute, timeOnly), DATEPART(second, timeOnly), DATEPART(millisecond, timeOnly))

实现注意事项

在实现这一转换时，开发团队考虑了以下几点重要因素：

1. 参数重复问题：这种转换方式会多次引用相同的参数（dateOnly和timeEach）。当参数是简单列值时没有问题，但如果参数是复杂的标量子查询，会导致子查询被多次执行。因此，在初始实现中，团队决定不在这种情况下应用此转换。

2. 数据库兼容性：目前这一优化仅针对SQL Server提供程序实现，因为其他数据库（如SQLite）对DateOnly和TimeOnly类型的支持情况不同，需要单独处理。

3. 测试用例设计：为确保转换的正确性，团队设计了多种测试场景，包括：

   • 将DateOnly与常量TimeOnly组合
   • 将DateOnly与属性TimeOnly组合
   • 在各种查询条件中使用组合后的DateTime

实际应用示例

假设我们有一个表示任务的实体类：

public class Mission
{
    public int Id { get; set; }
    public DateOnly Date { get; set; }
    public TimeOnly Time { get; set; }
}

开发者可以编写如下LINQ查询：

var missions = context.Missions
    .Where(m => m.Date.ToDateTime(m.Time) > DateTime.Now)
    .ToList();

经过优化后，EF Core会生成高效的SQL Server查询，使用DATETIMEFROMPARTS函数来组合日期和时间部分。

总结

EF Core团队对DateOnly.ToDateTime(TimeOnly)方法的SQL Server特定转换优化，展示了框架如何将高级C#概念高效地映射到数据库原生功能。这种优化不仅提高了查询性能，还保持了代码的直观性和类型安全性。随着DateOnly和TimeOnly类型在现代应用中的普及，这类优化将变得越来越重要，帮助开发者在处理日期时间数据时获得更好的开发体验和运行时性能。