淺入 AutoMapper

痴者工良發表於2020-12-19

淺入 AutoMapper

在 Nuget 搜尋即可安裝,目前筆者使用的版本是 10.1.1,AutoMapper 的程式集大約 280KB。

AutoMapper 主要功能是將一個物件的欄位的值對映到另一個物件相應的欄位中,AutoMapper 大家應該很熟悉,這裡就不贅述了。

AutoMapper 基本使用

假如兩個如下型別:

    public class TestA
    {
        public int A { get; set; }
        public string B { get; set; }
        // 剩下 99 個欄位省略

    }

    public class TestB
    {
        public int A { get; set; }
        public string B { get; set; }
        // 剩下 99 個欄位省略
    }

我們可以通過 AutoMapper 快速將 TestA 中所有欄位的值複製一份到 TestB 中。

建立 TestA 到 TestB 的對映配置:

            MapperConfiguration configuration = new MapperConfiguration(cfg =>
            {
                // TestA -> TestB
                cfg.CreateMap<TestA, TestB>();
            });

建立對映器:

            IMapper mapper = configuration.CreateMapper();

使用 .Map() 方法將 TestA 中欄位的值複製到 TestB 中。

            TestA a = new TestA();
            
            TestB b = mapper.Map<TestB>(a);

對映配置

上面我們用 cfg.CreateMap<TestA, TestB>(); 建立了 TestA 到 TestB 的對映,在不配置的情況下,AutoMapper 預設會對映所有欄位。

當然,我們可以在 MapperConfiguration 中,為每個欄位定義對映邏輯。

MapperConfiguration 的建構函式定義如下:

public MapperConfiguration(Action<IMapperConfigurationExpression> configure);

這個 IMapperConfigurationExpression 是一個鏈式函式,可以為對映中的每個欄位定義邏輯。

將上面的模型類修改為如下程式碼:

    public class TestA
    {
        public int A { get; set; }
        public string B { get; set; }

        public string Id { get; set; }
    }

    public class TestB
    {
        public int A { get; set; }
        public string B { get; set; }
        public Guid Id { get; set; }
    }

建立對映表示式如下:

            MapperConfiguration configuration = new MapperConfiguration(cfg =>
            {
                // TestA -> TestB
                cfg.CreateMap<TestA, TestB>()
                // 左邊是 TestB 的欄位,右邊是為欄位賦值的邏輯
                .ForMember(b => b.A, cf => cf.MapFrom(a => a.A))
                .ForMember(b => b.B, cf => cf.MapFrom(a => a.B))
                .ForMember(b => b.Id, cf => cf.MapFrom(a => Guid.Parse(a.Id)));
            });

.ForMember() 方法用於建立一個欄位的對映邏輯,有兩個表示式 ({表示式} , {表示式2}),其中表示式1代表 TestB 對映的欄位;表示式2代表這個欄位的值從何處來。

表示式2有常用幾種對映來源:

  • .MapFrom() 從 TestA 取得;
  • .AllowNull() 設定空值;
  • .Condition() 有條件地對映;
  • .ConvertUsing() 型別轉換;

這裡筆者演示一下 .ConvertUsing() 的使用方法:

cfg.CreateMap<string, Guid>().ConvertUsing(typeof(GuidConverter));

這樣可以將 string 轉換為 Guid,其中 GuidConverter 是 .NET 自帶的轉換器,我們也可以自定義轉換器。

當然,即使不定義轉換器,string 預設也可以轉換成 Guid,因為 AutoMapper 比較機智。

對於其它內容,這裡不再贅述,有興趣可查閱文件。

對映檢查

假如 TestA 有的欄位 TestB 沒有,則不復制;TestB 有的欄位 TestA 中沒有,則此欄位不做處理(初始化值)。

預設情況,TestA 跟 TestB 中的欄位不太一致的話,可能有些地方容易造成忽略,開發者可以使用檢查器去檢查。

只需要在定義 MapperConfiguration 以及對映關係後,呼叫:

configuration.AssertConfigurationIsValid();

這個檢查方法,只應在 Debug 下使用。

當對映沒有被覆蓋時

你可以在 TestB 中增加一個 D 欄位,然後啟動程式,會提示:

AutoMapper.AutoMapperConfigurationException

因為 TestB 中的 D 欄位,沒有相應的對映。這樣,當我們在編寫對映關係時,就可以避免漏值的情況。

效能

剛使用 AutoMapper 時,大家可能會在想 AutoMapper 的原理,反射?效能如何?

這裡我們寫一個示例用 BenchmarkDotNet 測試一下。

定義 TestA:

    public class TestB
    {
        public int A { get; set; }
        public string B { get; set; }
        public int C { get; set; }
        public string D { get; set; }
        public int E { get; set; }
        public string F { get; set; }
        public int G { get; set; }
        public string H { get; set; }
    }

定義 TestB 的屬性同上。

    [SimpleJob(runtimeMoniker: RuntimeMoniker.NetCoreApp31)]
    public class Test
    {
        private static readonly MapperConfiguration configuration = new MapperConfiguration(cfg =>
        {
            cfg.CreateMap<TestA, TestB>();
        });
        private static readonly IMapper mapper = configuration.CreateMapper();

        private readonly TestA a = new TestA
        {
            A = 1,
            B = "aaa",
            C = 1,
            D = "aaa",
            E = 1,
            F = "aaa",
            G = 1,
            H = "aaa",
        };
        [Benchmark]
        public TestB Get1()
        {
            return new TestB { A = a.A, B = a.B, C = a.C, D = a.D, E = a.E, F = a.F, G = a.G, H = a.H };
        }
        [Benchmark]
        public TestB Get2()
        {
            return mapper.Map<TestB>(a);
        }
        [Benchmark]
        public TestA Get3()
        {
            return mapper.Map<TestA>(a);
        } 
    }

測試結果如下:

BenchmarkDotNet=v0.12.1, OS=Windows 10.0.19042
Intel Core i7-3740QM CPU 2.70GHz (Ivy Bridge), 1 CPU, 8 logical and 4 physical cores
.NET Core SDK=5.0.200-preview.20601.7
  [Host]        : .NET Core 3.1.9 (CoreCLR 4.700.20.47201, CoreFX 4.700.20.47203), X64 RyuJIT
  .NET Core 3.1 : .NET Core 3.1.9 (CoreCLR 4.700.20.47201, CoreFX 4.700.20.47203), X64 RyuJIT

Job=.NET Core 3.1  Runtime=.NET Core 3.1

| Method |      Mean |    Error |   StdDev |
|------- |----------:|---------:|---------:|
|   Get1 |  16.01 ns | 0.321 ns | 0.284 ns |
|   Get2 | 204.63 ns | 3.009 ns | 2.349 ns |
|   Get3 | 182.53 ns | 2.215 ns | 2.072 ns |
    
    Outliers
  Test.Get1: .NET Core 3.1 -> 1 outlier  was  removed (25.93 ns)
  Test.Get2: .NET Core 3.1 -> 3 outliers were removed (259.39 ns..320.99 ns)

可以看到,效能相差了 10 倍。

在提高靈活性等情況下,會犧牲一些效能,主要不是大量計算的情況下,並不會有太大效能問題。

Profile 配置

除了 MapperConfiguration 外,我們還可以使用繼承 Profile 的方式定義對映配置,實現更小粒度的控制以及模組化,ABP 框架中正是推薦了 AutoMapper 的此種方式,配合模組化。

示例如下:

    public class MyProfile : Profile
    {
        public MyProfile()
        {
            // 這裡就不贅述了
            base.CreateMap<TestA, TestB>().ForMember(... ...);
        }
    }

如果我們使用 ABP,那麼每個模組都可以定義一個 Profiles 資料夾,在裡面定義一些 Profile 規則。

一種對映定義一個 Profile 類?這樣太浪費空間了;一個模組定義一個 Profile 類?這樣太雜了。不同的程式有自己的架構,按照專案架構選擇 Profile 的粒度就好。

依賴注入

AutoMapper 依賴注入很簡單,前面我們學會了 Profile 定義配置對映,這樣我們就可用很方便地使用依賴注入框架處理對映。

我們在 ASP.NET Core 的 StartUp 或者 ConsoleApp 的 IServiceCollection 中,注入:

services.AddAutoMapper(assembly1, assembly2 /*, ...*/);

AutoMapper 會自動掃描 程式集(Assembly) 中型別,把繼承了 Profile 的型別提取出來。

如果你想更小粒度地控制 AutoMapper ,則可以使用:

services.AddAutoMapper(type1, type2 /*, ...*/);

.AddAutoMapper() 註冊的 AutoMapper 的生命週期為 transient

如果你不喜歡 Profile ,那麼還可以繼續使用前面的 MapperConfiguration,示例程式碼如下:

 MapperConfiguration configuration = new MapperConfiguration(cfg =>
        {
            cfg.CreateMap<TestA, TestB>();
        });
        
services.AddAutoMapper(configuration);

之後我們可以通過依賴注入使用 AutoMapper,使用形式是 IMapper 型別:

public class HomeController {
	private readonly IMapper _mapper;

	public HomeController(IMapper mapper)
    {
        _mapper = mapper;
    }
}

IMapper 有一個 .ProjectTo<>() 方法,可以幫助處理 IQueryable 查詢。

List<TestA> a = new List<TestA>();
... ...
_ = mapper.ProjectTo<TestB>(a.AsQueryable()).ToArray();

或者:

_ = a.AsQueryable().ProjectTo<TestB>(configuration).ToArray();

還可以配置 EFCore 使用:

            _ = _context.TestA.ProjectTo<TestB>(configuration).ToArray();

            _ = _context.TestA.ProjectTo<TestB>(mapper.ConfigurationProvider).ToArray();

表示式與 DTO

AutoMapper 有著不少擴充,這裡筆者介紹一下 AutoMapper.Extensions.ExpressionMapping,在 Nuget 裡面可以搜尋到。

AutoMapper.Extensions.ExpressionMapping 這個擴充實現了大量的表示式樹查詢,這個庫實現了 IMapper 擴充。

假如:

    public class DataDBContext : DbContext
    {
        public DbSet<TestA> TestA { get; set; }
    }

... ...
    DataDBContext data = ... ...

配置:

        private static readonly MapperConfiguration configuration = new MapperConfiguration(cfg =>
        {
            cfg.AddExpressionMapping();
            cfg.CreateMap<TestA, TestB>();
        });

假如,你要實現過濾功能:

            // It's of no use
            Expression<Func<TestA, bool>> filter = item => item.A > 0;
            var f = mapper.MapExpression<Expression<Func<TestA, bool>>>(filter);
            var someA = data.AsQueryable().Where(f); // data is _context or conllection

當然,這段程式碼沒有任何用處。

你可以實現自定義的擴充方法、表示式樹,更加便利地對 DTO 進行操作。

下面是示例:

    public static class Test
    {
        // It's of no use
        //public static TB ToType<TA, TB>(this TA a, IMapper mapper, Expression<Func<TA, TB>> func)
        //{
        //    //Func<TA, TB> f1 = mapper.MapExpression<Expression<Func<TA, TB>>>(func).Compile();
        //    //TB result = f1(a);

        //    return mapper.MapExpression<Expression<Func<TA, TB>>>(func).Compile()(a);
        //}

        public static IEnumerable<TB> ToType<TA, TB>(this IEnumerable<TA> list, IMapper mapper, Expression<Func<TA, TB>> func)
        {
            var one =  mapper.MapExpression<Expression<Func<TA, TB>>>(func).Compile();
            List<TB> bList = new List<TB>();
            foreach (var item in list)
            {
                bList.Add(one(item));
            }
            return bList;
        }
    }

當你查詢時,可以這樣使用這個擴充:

_ = _context.TestA.ToArray().ToType(mapper, item => mapper.Map<TestB>(item));

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