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EF Core 9 中关于空引用异常的技术分析与解决方案

2025-05-15 23:22:58作者:庞眉杨Will

问题概述

在 EF Core 9 版本中,当执行包含特定条件的 LINQ 查询时,系统会抛出空引用异常(NullReferenceException)。这个问题主要出现在处理包含 IN 子句且两边都可能为空的查询时,查询优化器在处理空值安全性时出现了问题。

问题重现

该问题可以通过以下简化代码重现:

await using var context = new TestContext();
await context.Database.EnsureDeletedAsync();
await context.Database.EnsureCreatedAsync();

_ = context
    .Set<Item>()
    .Select(a => a.OwnerId!)
    .Where(a => context
        .Set<Item>()
        .Select(a => a.OwnerId)
        .Take(100)
        .Contains(a))
    .ToListAsync();

public class Item
{
    public int Id { get; set; }
    public string? OwnerId { get; set; }
}

技术分析

异常堆栈分析

从异常堆栈可以看出,问题发生在 EF Core 的查询处理管道中:

  1. 首先在 SelectExpression.PushdownIntoSubqueryInternal 方法中抛出空引用异常
  2. 该方法被 SelectExpression.ApplyPredicate 调用
  3. 进一步追溯发现,问题源于 SqlNullabilityProcessor 在处理 IN 表达式时的空值安全性检查

根本原因

当查询满足以下条件时会出现此问题:

  1. 查询中包含 IN 子句(通过 LINQ 的 Contains 方法实现)
  2. IN 子句的两边(被比较值和比较列表)都可能为 null
  3. 查询涉及分页操作(如 Take 方法)
  4. 实体属性被标记为可空(如示例中的 OwnerId 属性)

解决方案

临时解决方案

在 EF Core 9 修复此问题前,可以采用以下临时解决方案:

  1. 避免使用可空属性的 IN 查询:确保 IN 子句两边的属性都不为 null
  2. 显式处理空值:在查询中添加空值检查
// 修改后的查询示例
_ = context
    .Set<Item>()
    .Where(i => i.OwnerId != null)
    .Select(a => a.OwnerId!)
    .Where(a => context
        .Set<Item>()
        .Where(i => i.OwnerId != null)
        .Select(a => a.OwnerId)
        .Take(100)
        .Contains(a))
    .ToListAsync();

长期解决方案

等待 EF Core 团队发布修复版本。根据问题跟踪,这可能是与 #35192 相同的问题,预计会在后续版本中修复。

最佳实践

  1. 谨慎使用可空属性的集合操作:特别是 Contains、Any 等 LINQ 方法
  2. 测试覆盖:为涉及可空属性的复杂查询添加单元测试
  3. 版本升级验证:在升级 EF Core 版本时,重点测试涉及可空属性的查询

总结

EF Core 9 中出现的这个空引用异常问题,揭示了查询优化器在处理可空属性和 IN 子句组合时的缺陷。开发人员在使用可空属性进行复杂查询时应格外小心,特别是在升级到 EF Core 9 后。通过添加显式的空值检查或等待官方修复,可以有效解决这一问题。

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