EF Core 8 中 TemporalAll 与列表投影的查询问题解析

问题现象

在使用 EF Core 8 的 Temporal Tables 功能时，开发人员发现当同时使用 TemporalAll() 和列表投影时，查询结果会出现行数不正确的情况。具体表现为：

1. 主查询返回的行数少于预期
2. 嵌套的列表投影内容不完整
3. 生成的 SQL 查询中包含重复的列名（如 RoleId 和 RoleId0）

技术背景

EF Core 的 Temporal Tables 功能允许开发者查询表的历史数据。TemporalAll() 操作符会返回指定时间范围内的所有历史记录。然而，当这种查询与复杂的导航属性和列表投影结合使用时，EF Core 的查询转换机制可能会出现预期之外的行为。

根本原因分析

1. 查询转换限制：EF Core 在处理 TemporalAll() 与非 AsOf 操作时，无法保证结果图的一致性。当查询涉及多个历史表连接时，EF Core 的简单重写策略难以正确处理所有情况。

2. 数据一致性挑战：当主表和相关表的历史记录变更频率不同时（例如用户角色修改10次而角色翻译只修改2次），内连接会导致部分历史记录被过滤掉。

3. 结果分组问题：EF Core 可能错误地将包含列表投影的不同历史记录视为重复数据，从而导致结果集不完整。

解决方案与实践建议

临时解决方案

1. 使用拆分查询：通过 AsSplitQuery() 将复杂查询分解为多个独立查询，可以部分缓解问题。

2. 手动获取关联数据：分两步执行查询：

   • 首先获取主表的历史记录
   • 然后根据主表记录的时间范围手动获取关联表的历史数据

// 第一步：获取用户历史记录
var userHistory = await dbContext.Users
    .TemporalAll()
    .Where(u => u.Id == userId)
    .Select(u => new {
        u.Id,
        PeriodStart = EF.Property<DateTime>(u, "PeriodStart"),
        PeriodEnd = EF.Property<DateTime>(u, "PeriodEnd")
    })
    .ToListAsync();

// 第二步：获取关联角色数据
var roleHistory = await dbContext.UserRoles
    .TemporalAll()
    .Where(ur => userHistory.Any(uh => 
        uh.PeriodStart >= EF.Property<DateTime>(ur, "PeriodStart") &&
        uh.PeriodEnd <= EF.Property<DateTime>(ur, "PeriodEnd") &&
        ur.UserId == userId))
    .SelectMany(ur => dbContext.RoleTranslations
        .Where(rt => rt.RoleId == ur.RoleId)
        .Select(rt => new {
            RoleName = rt.Name,
            ur.UserId,
            PeriodStart = EF.Property<DateTime>(ur, "PeriodStart")
        }))
    .ToListAsync();

最佳实践建议

1. 简化查询结构：尽量避免在 TemporalAll() 查询中使用复杂的嵌套投影。

2. 明确时间范围：在可能的情况下，使用 TemporalAsOf() 替代 TemporalAll() 以获得更可靠的结果。

3. 考虑性能影响：评估手动分步查询与自动生成的复杂查询之间的性能差异。

4. 结果验证：对于关键的历史数据查询，实现结果验证逻辑以确保数据完整性。

未来展望

虽然 EF Core 团队表示短期内不太可能完全解决这一限制，但他们计划在文档中增加相关指导，帮助开发者正确构建这类查询。对于需要复杂历史数据查询的场景，开发者可能需要继续采用手动分步查询的方式，或者考虑使用专门的时序数据库解决方案。

总结

EF Core 的 Temporal Tables 功能为应用程序提供了强大的历史数据查询能力，但在处理复杂的关系查询时仍存在一定限制。理解这些限制并采用适当的工作方法，可以帮助开发者构建出既准确又高效的时序数据查询解决方案。