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WPF高级 | WPF 与数据库交互：连接、查询与数据更新

前言
一、数据库交互基础概念
- 1.1 数据库简介
- 1.2 数据访问技术
二、WPF 与数据库连接
- 2.1 连接字符串
- 2.2 建立连接
三、WPF 中的数据查询
- 3.1 使用ADO.NET进行数据查询
- 3.2 使用 Entity Framework 进行数据查询
- 3.3 使用 Dapper 进行数据查询
四、WPF 中的数据更新
- 4.1 使用ADO.NET进行数据更新
- 4.2 使用 Entity Framework 进行数据更新
- 4.3 使用 Dapper 进行数据更新
五、数据绑定与显示
- 5.1 将查询结果绑定到 WPF 控件
- 5.2 实现数据的实时更新显示
六、错误处理与事务
- 6.1 错误处理
- 6.2 事务处理
七、总结
结束语
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WPF高级 | WPF 与数据库交互：连接、查询与数据更新 ，在现代应用程序开发中，数据的存储和管理至关重要。Windows Presentation Foundation（WPF）作为一款强大的图形界面开发框架，常常需要与数据库进行交互，以实现数据的持久化存储、读取和更新。本文将深入探讨 WPF 与数据库交互的各个方面，包括数据库连接的建立、数据查询的执行以及数据更新的操作，并通过丰富的代码示例和详细的概念解释，帮助读者掌握这一关键技术。

前言

在数字浪潮汹涌澎湃的时代，程序开发宛如一座神秘而宏伟的魔法城堡，矗立在科技的浩瀚星空中。代码的字符，似那闪烁的星辰，按照特定的轨迹与节奏，组合、交织、碰撞，即将开启一场奇妙且充满无限可能的创造之旅。当空白的文档界面如同深邃的宇宙等待探索，程序员们则化身无畏的星辰开拓者，指尖在键盘上轻舞，准备用智慧与逻辑编织出足以改变世界运行规则的程序画卷，在 0 和 1 的二进制世界里，镌刻下属于人类创新与突破的不朽印记。

在当今数字化时代，桌面应用程序的用户界面（UI）设计至关重要，它直接影响着用户体验与产品的竞争力。而 WPF（Windows Presentation Foundation）作为微软推出的一款强大的 UI 框架，其布局系统更是构建精美界面的核心要素。WPF 布局系统为开发者提供了丰富多样的布局方式，能够轻松应对各种复杂的界面设计需求，无论是简洁明了的工具软件，还是功能繁杂的企业级应用，都能借助其打造出令人惊艳的视觉效果与流畅的交互体验。

WPF从入门到精通专栏，旨在为读者呈现一条从对 WPF（Windows Presentation Foundation）技术懵懂无知到精通掌握的学习路径。首先从基础入手，介绍 WPF 的核心概念，涵盖其独特的架构特点、开发环境搭建流程，详细解读布局系统、常用控件以及事件机制等基础知识，帮助初学者搭建起对 WPF 整体的初步认知框架。随着学习的深入，进阶部分聚焦于数据绑定、样式模板、动画特效等关键知识点，进一步拓展 WPF 开发的能力边界，使开发者能够打造出更为个性化、交互性强的桌面应用界面。高级阶段则涉及自定义控件开发、MVVM 设计模式应用、多线程编程等深层次内容，助力开发者应对复杂的业务需求，构建大型且可维护的应用架构。同时，通过实战项目案例解析，展示如何将所学知识综合运用到实际开发中，从需求分析到功能实现再到优化测试，全方位积累实践经验。此外，还探讨了性能优化、与其他技术集成以及安全机制等拓展性话题，让读者对 WPF 技术在不同维度有更深入理解，最终实现对 WPF 技术的精通掌握，具备独立开发高质量桌面应用的能力。

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一、数据库交互基础概念

1.1 数据库简介

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。常见的数据库管理系统（DBMS）有 SQL Server、MySQL、Oracle 等。在 WPF 应用中，选择合适的数据库取决于项目的需求，如数据量大小、性能要求、成本等因素。例如，SQL Server 是微软的关系型数据库，与.NET 框架集成度高，适合企业级应用；MySQL 是开源的关系型数据库，成本低，性能较好，广泛应用于各种规模的项目。

1.2 数据访问技术

在.NET 开发中，有多种数据访问技术可用于 WPF 与数据库交互，常见的有ADO.NET、Entity Framework 和 Dapper。

ADO.NET：是.NET Framework 中用于访问数据的基本技术，它提供了一组用于与各种数据源进行交互的类，包括数据库、文件系统等。ADO.NET主要由 Connection、Command、DataReader、DataAdapter 等对象组成。例如，使用ADO.NET连接 SQL Server 数据库：

using System.Data.SqlClient;string connectionString = "Data Source=YOUR_SERVER_NAME;Initial Catalog=YOUR_DATABASE_NAME;User ID=YOUR_USERNAME;Password=YOUR_PASSWORD";
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{connection.Open();// 在这里执行数据库操作
}

Entity Framework：是一种对象关系映射（ORM）框架，它允许开发者使用.NET 对象来操作数据库，而无需编写大量的 SQL 语句。Entity Framework 会自动将对象的操作转换为对应的 SQL 语句。例如，使用 Entity Framework 创建一个简单的数据库上下文：

using System.Data.Entity;public class MyDbContext : DbContext
{public DbSet<Product> Products { get; set; }
}public class Product
{public int Id { get; set; }public string Name { get; set; }public decimal Price { get; set; }
}

Dapper：是一个轻量级的 ORM 框架，它在性能上表现出色，适用于对性能要求较高的场景。Dapper 主要通过SqlMapper类来执行 SQL 语句，并将结果映射到对象。例如，使用 Dapper 查询数据：

using Dapper;
using System.Data.SqlClient;string connectionString = "Data Source=YOUR_SERVER_NAME;Initial Catalog=YOUR_DATABASE_NAME;User ID=YOUR_USERNAME;Password=YOUR_PASSWORD";
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{var products = connection.Query<Product>("SELECT * FROM Products").ToList();
}

二、WPF 与数据库连接

2.1 连接字符串

连接字符串是用于建立与数据库连接的关键信息，它包含了数据库服务器地址、数据库名称、用户名、密码等信息。连接字符串的格式因数据库类型而异。例如，SQL Server 的连接字符串格式如下：

Data Source=服务器名称;Initial Catalog=数据库名称;User ID=用户名;Password=密码

MySQL 的连接字符串格式如下：

server=服务器地址;database=数据库名称;uid=用户名;pwd=密码;

在 WPF 应用中，可以将连接字符串存储在配置文件（如app.config或web.config）中，以便于管理和修改。例如，在app.config中添加连接字符串：

<configuration><connectionStrings><add name="MyConnectionString" connectionString="Data Source=YOUR_SERVER_NAME;Initial Catalog=YOUR_DATABASE_NAME;User ID=YOUR_USERNAME;Password=YOUR_PASSWORD" providerName="System.Data.SqlClient" /></connectionStrings>
</configuration>

在代码中读取连接字符串：

string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;

2.2 建立连接

使用ADO.NET建立连接：通过SqlConnection类（针对 SQL Server）或其他数据库对应的连接类来建立连接。

using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{try{connection.Open();MessageBox.Show("连接成功！");}catch (Exception ex){MessageBox.Show("连接失败：" + ex.Message);}
}

使用 Entity Framework 建立连接：在创建DbContext实例时，Entity Framework 会根据配置文件中的连接字符串自动建立连接。

using System.Data.Entity;public class MyDbContext : DbContext
{public MyDbContext() : base("name=MyConnectionString"){}public DbSet<Product> Products { get; set; }
}在使用时：
using (MyDbContext context = new MyDbContext())
{// 在这里执行数据库操作
}

三、WPF 中的数据查询

3.1 使用ADO.NET进行数据查询

使用 SqlDataReader 读取数据：SqlDataReader是一种快速、只进的读取器，用于从数据库中读取数据。

using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{string query = "SELECT * FROM Products";using (SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection)){connection.Open();using (SqlDataReader reader = command.ExecuteReader()){while (reader.Read()){int id = reader.GetInt32(0);string name = reader.GetString(1);decimal price = reader.GetDecimal(2);// 处理读取到的数据}}}
}

使用 DataSet 和 DataAdapter 填充数据：DataSet是一个内存中的数据缓存，DataAdapter用于在数据库和DataSet之间进行数据传输。

using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{string query = "SELECT * FROM Products";using (SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(query, connection)){DataSet dataSet = new DataSet();adapter.Fill(dataSet, "Products");// 处理dataSet中的数据}
}

3.2 使用 Entity Framework 进行数据查询

Entity Framework 提供了 LINQ to Entities 查询语法，使得查询操作更加简洁和直观。

using (MyDbContext context = new MyDbContext())
{var products = from p in context.Productswhere p.Price > 100orderby p.Nameselect p;foreach (var product in products){// 处理查询结果}
}

还可以使用 Lambda 表达式进行查询：

using (MyDbContext context = new MyDbContext())
{var products = context.Products.Where(p => p.Price > 100).OrderBy(p => p.Name).ToList();foreach (var product in products){// 处理查询结果}
}

3.3 使用 Dapper 进行数据查询

Dapper 的查询操作基于 SQL 语句，通过Query方法执行查询并将结果映射到对象。

using Dapper;
using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{string query = "SELECT * FROM Products WHERE Price > @Price";var products = connection.Query<Product>(query, new { Price = 100 }).ToList();foreach (var product in products){// 处理查询结果}
}

四、WPF 中的数据更新

4.1 使用ADO.NET进行数据更新

使用 SqlCommand 执行更新语句：通过SqlCommand的ExecuteNonQuery方法执行 SQL 更新语句。

using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{string updateQuery = "UPDATE Products SET Price = @NewPrice WHERE Id = @Id";using (SqlCommand command = new SqlCommand(updateQuery, connection)){command.Parameters.AddWithValue("@NewPrice", 150.0m);command.Parameters.AddWithValue("@Id", 1);connection.Open();int rowsAffected = command.ExecuteNonQuery();if (rowsAffected > 0){MessageBox.Show("数据更新成功！");}else{MessageBox.Show("数据更新失败！");}}
}

使用 DataAdapter 更新 DataSet 并同步到数据库：先修改DataSet中的数据，然后通过DataAdapter的Update方法将更改同步到数据库。

using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{string query = "SELECT * FROM Products";using (SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(query, connection)){SqlCommandBuilder builder = new SqlCommandBuilder(adapter);DataSet dataSet = new DataSet();adapter.Fill(dataSet, "Products");DataRow row = dataSet.Tables["Products"].Rows[0];row["Price"] = 150.0m;adapter.Update(dataSet, "Products");}
}

4.2 使用 Entity Framework 进行数据更新

修改实体对象并保存更改：在 Entity Framework 中，修改实体对象的属性，然后调用SaveChanges方法保存更改。

using (MyDbContext context = new MyDbContext())
{var product = context.Products.FirstOrDefault(p => p.Id == 1);if (product!= null){product.Price = 150.0m;context.SaveChanges();MessageBox.Show("数据更新成功！");}else{MessageBox.Show("未找到要更新的数据！");}
}

使用 DbSet 的 Attach 和 Entry 方法更新：对于从其他地方获取的实体对象，可以使用Attach方法将其附加到上下文，然后使用Entry方法标记属性的更改状态。

using (MyDbContext context = new MyDbContext())
{var product = new Product { Id = 1, Name = "Product Name", Price = 150.0m };context.Products.Attach(product);context.Entry(product).Property(p => p.Price).IsModified = true;context.SaveChanges();
}

4.3 使用 Dapper 进行数据更新

Dapper 通过Execute方法执行 SQL 更新语句。

using Dapper;
using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{string updateQuery = "UPDATE Products SET Price = @NewPrice WHERE Id = @Id";int rowsAffected = connection.Execute(updateQuery, new { NewPrice = 150.0m, Id = 1 });if (rowsAffected > 0){MessageBox.Show("数据更新成功！");}else{MessageBox.Show("数据更新失败！");}
}

五、数据绑定与显示

5.1 将查询结果绑定到 WPF 控件

在 WPF 中，可以将数据库查询结果绑定到各种控件，如ListView、DataGrid等。

使用 ListView 显示数据：首先创建一个包含数据的集合，然后将其绑定到ListView的ItemsSource属性。

<ListView x:Name="ProductListView"><ListView.View><GridView><GridViewColumn Header="ID" DisplayMemberBinding="{Binding Id}"/><GridViewColumn Header="Name" DisplayMemberBinding="{Binding Name}"/><GridViewColumn Header="Price" DisplayMemberBinding="{Binding Price}"/></GridView></ListView.View>
</ListView>using (MyDbContext context = new MyDbContext())
{var products = context.Products.ToList();ProductListView.ItemsSource = products;
}

使用 DataGrid 显示数据：DataGrid提供了更丰富的数据展示和编辑功能。

<DataGrid x:Name="ProductDataGrid" AutoGenerateColumns="True"/>using (MyDbContext context = new MyDbContext())
{var products = context.Products.ToList();ProductDataGrid.ItemsSource = products;
}

5.2 实现数据的实时更新显示

当数据库中的数据发生变化时，为了在 WPF 界面上实时显示更新，可以使用ObservableCollection结合数据绑定。ObservableCollection是一个动态数据集合，当集合中的元素发生变化时，会自动通知绑定的 UI 元素进行更新。

public class ProductViewModel : INotifyPropertyChanged
{private ObservableCollection<Product> _products;public ObservableCollection<Product> Products{get { return _products; }set{_products = value;OnPropertyChanged(nameof(Products));}}public ProductViewModel(){LoadProducts();}private void LoadProducts(){using (MyDbContext context = new MyDbContext()){Products = new ObservableCollection<Product>(context.Products.ToList());}}public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;protected virtual void OnPropertyChanged(string propertyName){PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));}
}

在 XAML 中绑定：

<Window.DataContext><local:ProductViewModel/>
</Window.DataContext>
<DataGrid x:Name="ProductDataGrid" ItemsSource="{Binding Products}"/>

当数据更新后，重新加载数据并更新ObservableCollection，界面会自动刷新显示最新数据。

六、错误处理与事务

6.1 错误处理

在与数据库交互过程中，可能会出现各种错误，如连接失败、查询语法错误、数据更新冲突等。合理的错误处理可以提高应用程序的稳定性和用户体验。

使用 try - catch 块捕获异常：在执行数据库操作时，使用try - catch块捕获可能出现的异常，并进行相应的处理。

using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{try{string query = "SELECT * FROM Products";using (SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection)){connection.Open();using (SqlDataReader reader = command.ExecuteReader()){while (reader.Read()){// 处理数据}}}}catch (SqlException ex){MessageBox.Show("数据库操作错误：" + ex.Message);}catch (Exception ex){MessageBox.Show("其他错误：" + ex.Message);}
}

记录错误日志：将错误信息记录到日志文件中，以便后续分析和排查问题。可以使用第三方日志库，如 Log4Net。

using log4net;
using System.Data.SqlClient;private static readonly ILog log = LogManager.GetLogger(typeof(YourClassName));string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{try{// 数据库操作}catch (SqlException ex){log.Error("数据库操作错误", ex);MessageBox.Show("数据库操作错误：" + ex.Message);}catch (Exception ex){log.Error("其他错误", ex);MessageBox.Show("其他错误：" + ex.Message);}
}

6.2 事务处理

事务是一组数据库操作的集合，这些操作要么全部成功执行，要么全部回滚。在 WPF 与数据库交互中，事务处理尤为重要，特别是在涉及多个相互关联的数据更新操作时，它能确保数据的完整性和一致性。例如，在一个银行转账操作中，需要同时从转出账户扣除金额并向转入账户增加金额，这两个操作必须作为一个事务来处理，否则可能导致数据不一致，出现金额丢失或错误增加的情况。

1. 使用ADO.NET处理事务

在ADO.NET中，可以通过SqlTransaction类来管理事务。以下是一个使用ADO.NET进行事务处理的示例，假设我们要在数据库中插入一条新的产品记录，同时更新另一条相关记录的状态：

using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{connection.Open();SqlTransaction transaction = connection.BeginTransaction();try{string insertQuery = "INSERT INTO Products (Name, Price) VALUES (@Name, @Price)";using (SqlCommand insertCommand = new SqlCommand(insertQuery, connection, transaction)){insertCommand.Parameters.AddWithValue("@Name", "New Product");insertCommand.Parameters.AddWithValue("@Price", 99.99m);insertCommand.ExecuteNonQuery();}string updateQuery = "UPDATE RelatedRecords SET Status = @Status WHERE ProductId = SCOPE_IDENTITY()";using (SqlCommand updateCommand = new SqlCommand(updateQuery, connection, transaction)){updateCommand.Parameters.AddWithValue("@Status", "Updated");updateCommand.ExecuteNonQuery();}transaction.Commit();MessageBox.Show("操作成功完成！");}catch (Exception ex){transaction.Rollback();MessageBox.Show("操作失败，已回滚：" + ex.Message);}
}

在这个示例中，首先通过BeginTransaction方法开始一个事务，然后在事务中执行插入和更新操作。如果所有操作都成功，调用Commit方法提交事务；如果在任何一个操作中出现异常，catch块会捕获异常并调用Rollback方法回滚事务，从而确保数据库的一致性。

2. 使用 Entity Framework 处理事务

在 Entity Framework 中，事务管理相对简洁，因为DbContext的SaveChanges方法默认是原子操作，即要么所有更改都保存到数据库，要么都不保存。然而，当需要在多个SaveChanges调用之间进行事务处理时，可以使用TransactionScope类。以下是一个示例：

using System.Transactions;
using (TransactionScope scope = new TransactionScope())
{using (MyDbContext context = new MyDbContext()){var newProduct = new Product { Name = "New Product", Price = 99.99m };context.Products.Add(newProduct);context.SaveChanges();var relatedRecord = context.RelatedRecords.FirstOrDefault(r => r.ProductId == newProduct.Id);if (relatedRecord!= null){relatedRecord.Status = "Updated";context.SaveChanges();}}scope.Complete();
}

在这个示例中，TransactionScope会自动管理事务的开始、提交和回滚。在TransactionScope块内的所有DbContext操作都属于同一个事务。如果所有操作成功完成，调用scope.Complete()方法提交事务；如果出现异常，事务会自动回滚。

3. 使用 Dapper 处理事务
Dapper 本身没有内置的事务管理类，但可以利用SqlTransaction来实现事务处理。示例如下：

using Dapper;
using System.Data.SqlClient;string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["MyConnectionString"].ConnectionString;
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{connection.Open();SqlTransaction transaction = connection.BeginTransaction();try{string insertQuery = "INSERT INTO Products (Name, Price) VALUES (@Name, @Price)";connection.Execute(insertQuery, new { Name = "New Product", Price = 99.99m }, transaction);string updateQuery = "UPDATE RelatedRecords SET Status = @Status WHERE ProductId = SCOPE_IDENTITY()";connection.Execute(updateQuery, new { Status = "Updated" }, transaction);transaction.Commit();MessageBox.Show("操作成功完成！");}catch (Exception ex){transaction.Rollback();MessageBox.Show("操作失败，已回滚：" + ex.Message);}
}

这里通过BeginTransaction开始事务，在Execute方法中传入transaction参数，确保所有操作都在同一个事务中执行，最后根据操作结果决定是提交还是回滚事务。

七、总结

通过本文的详细阐述，我们全面了解了 WPF 与数据库交互的关键技术，涵盖从数据库连接、数据查询、数据更新到数据绑定显示，以及错误处理和事务管理等各个方面。不同的数据访问技术，如ADO.NET、Entity Framework 和 Dapper，为开发者提供了多样化的选择，每种技术都有其独特的优势和适用场景。在实际开发中，应根据项目的具体需求，选择合适的技术和方法来实现高效、稳定的数据库交互功能。随着技术的不断发展，WPF 与数据库交互的方式也将不断演进，开发者需要持续关注新技术、新特性，以提升应用程序的数据处理能力和用户体验。掌握这些知识和技能，将为构建功能强大、数据驱动的 WPF 应用程序奠定坚实的基础。

结束语

展望未来，WPF 布局系统依然有着广阔的发展前景。随着硬件技术的不断革新，如高分辨率屏幕、折叠屏设备的日益普及，WPF 布局系统有望进一步强化其自适应能力，为用户带来更加流畅、一致的体验。在应对高分辨率屏幕时，能够更加智能地缩放和布局元素，确保文字清晰可读、图像不失真；对于折叠屏设备，可动态调整布局结构，充分利用多屏空间，实现无缝切换。

性能优化方面，微软及广大开发者社区将持续努力，进一步降低复杂布局的计算开销，提高布局更新的效率，使得 WPF 应用在处理大规模数据、动态界面时依然能够保持高效响应。通过改进算法、优化内存管理等手段，让 WPF 布局系统在性能上更上一层楼。

亲爱的朋友，无论前路如何漫长与崎岖，都请怀揣梦想的火种，因为在生活的广袤星空中，总有一颗属于你的璀璨星辰在熠熠生辉，静候你抵达。

愿你在这纷繁世间，能时常收获微小而确定的幸福，如春日微风轻拂面庞，所有的疲惫与烦恼都能被温柔以待，内心永远充盈着安宁与慰藉。

至此，文章已至尾声，而您的故事仍在续写，不知您对文中所叙有何独特见解？期待您在心中与我对话，开启思想的新交流。

--------------- 业精于勤，荒于嬉 ---------------

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--------------- 行成于思，毁于随 ---------------

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