EntityFramework Core 中 DateOnly 与 TimeOnly 类型转换的 SQL Server 实现优化

在 EntityFramework Core 8.0 版本中，微软引入了对 DateOnly 和 TimeOnly 这两种新型日期时间类型的支持。这两种类型分别用于表示纯日期和纯时间，而不包含时区信息。然而，在实际应用中，我们经常需要将 DateOnly 和 TimeOnly 组合成完整的 DateTime 类型。

问题背景

在 C# 代码中，我们可以直接调用 DateOnly 的 ToDateTime 方法，并传入一个 TimeOnly 对象来组合成完整的 DateTime。例如：

dateOnly.ToDateTime(timeOnly)

然而，当这样的代码在 EntityFramework Core 的 LINQ 查询中使用时，EF Core 需要能够将其正确地转换为 SQL 语句。对于 SQL Server 数据库，最合适的转换方式是使用 DATETIMEFROMPARTS 函数。

技术解决方案

EF Core 团队决定实现这一转换，将 C# 中的 DateOnly.ToDateTime(TimeOnly) 方法调用转换为 SQL Server 的 DATETIMEFROMPARTS 函数调用。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 语句：

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：这种转换方式会导致参数被多次提取（年、月、日、时、分、秒、毫秒）。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，影响性能。因此，初步实现中不会对这种情况进行转换。

2. 数据库兼容性：目前这一转换仅针对 SQL Server 实现，因为不同数据库系统对日期时间处理的函数差异较大。例如，SQLite 就需要不同的处理方式。

3. 测试用例：为了确保转换的正确性，需要添加多种测试场景，包括：

   • DateOnly 与常量 TimeOnly 的组合
   • DateOnly 与属性 TimeOnly 的组合
   • 各种边界条件的测试

实际应用示例

在实际应用中，这种转换可以用于各种查询场景，例如：

// 查询特定日期时间组合的记录
var missions = context.Missions
    .Where(m => m.Date.ToDateTime(m.Time) == new DateTime(1990, 11, 10, 10, 15, 50, 500))
    .ToList();

// 或者与常量时间组合
var eveningMissions = context.Missions
    .Where(m => m.Date.ToDateTime(new TimeOnly(21, 5, 19, 94)) == new DateTime(1990, 11, 10, 21, 5, 19, 94))
    .ToList();

总结

这一改进使得 EntityFramework Core 能够更自然地在 LINQ 查询中处理 DateOnly 和 TimeOnly 类型的组合操作，同时保持高效的 SQL 转换。对于使用 SQL Server 作为数据库后端的应用程序，这一特性将大大简化日期时间处理的代码，同时保证查询性能。

随着 .NET 对 DateOnly 和 TimeOnly 类型的推广使用，EntityFramework Core 也在不断完善对这些新型日期时间类型的支持，为开发者提供更加类型安全、语义清晰的日期时间处理方式。