揭秘ASP.NET连接SQL Server数据库的终极指南：从小白到专家

# 1. ASP.NET与SQL Server数据库概述**

ASP.NET是一个流行的Web开发框架，它与SQL Server数据库紧密集成。SQL Server是一个关系型数据库管理系统，为Web应用程序提供持久性存储。通过将ASP.NET与SQL Server结合使用，开发人员可以创建动态且数据驱动的Web应用程序。

ASP.NET提供了一系列用于连接和操作SQL Server数据库的类和方法。这些类和方法允许开发人员执行查询、插入、更新和删除操作。此外，ASP.NET还支持数据绑定，这使开发人员能够轻松地将数据从数据库显示在Web页面上。

# 2. 连接到SQL Server数据库**

在ASP.NET应用程序中，连接到SQL Server数据库是至关重要的第一步。本章将深入探讨连接到SQL Server数据库的不同方法，包括配置连接字符串、使用ADO.NET和Entity Framework。

### 2.1 连接字符串的配置

连接字符串是用于建立数据库连接的字符串，它包含连接到特定数据库所需的信息。在ASP.NET中，连接字符串通常存储在web.config文件中。

<connectionStrings>
  <add name="MyConnectionString" connectionString="Server=myServerAddress;Database=myDataBase;User Id=myUsername;Password=myPassword;" />
</connectionStrings>

连接字符串中包含以下参数：

- **Server：**数据库服务器的名称或IP地址。
- **Database：**要连接的数据库的名称。
- **User Id：**用于连接到数据库的用户名。
- **Password：**用于连接到数据库的密码。

### 2.2 使用ADO.NET连接数据库

ADO.NET（ActiveX Data Objects.NET）是用于在.NET应用程序中访问和操作数据的Microsoft技术。它提供了一组类和接口，使开发人员能够轻松连接到数据库、执行查询和命令，以及处理查询结果。

#### 2.2.1 SqlConnection类

`SqlConnection`类表示到SQL Server数据库的连接。要建立连接，请使用以下代码：

using System.Data.SqlClient;

string connectionString = "Server=myServerAddress;Database=myDataBase;User Id=myUsername;Password=myPassword;";

using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{
    // 执行操作
}

`using`语句确保在使用后释放连接资源。

#### 2.2.2 SqlCommand类

`SqlCommand`类表示要执行的SQL查询或命令。要创建命令，请使用以下代码：

using System.Data.SqlClient;

string connectionString = "Server=myServerAddress;Database=myDataBase;User Id=myUsername;Password=myPassword;";

using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
{
    string query = "SELECT * FROM Customers";

    using (SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection))
    {
        // 执行操作
    }
}

`SqlCommand`类还允许您指定命令类型（`CommandType.Text`或`CommandType.StoredProcedure`）和参数（使用`Parameters`属性）。

### 2.3 使用Entity Framework连接数据库

Entity Framework是用于在.NET应用程序中开发数据访问层的另一种Microsoft技术。它提供了一个对象关系映射器（ORM），允许您使用C#类和属性来表示数据库表和列。

要使用Entity Framework连接到SQL Server数据库，请使用以下代码：

using System.Data.Entity;

public class MyContext : DbContext
{
    public MyContext() : base("MyConnectionString")
    {
    }

    public DbSet<Customer> Customers { get; set; }
}

`DbContext`类表示数据库上下文的实例，它包含应用程序中使用的实体和连接信息。`DbSet`属性表示数据库中的表。

使用Entity Framework连接到数据库后，您可以使用LINQ（语言集成查询）来查询和操作数据。

# 3. 执行SQL查询和命令

### 3.1 执行SELECT查询

**执行SELECT查询**

SELECT查询用于从数据库中检索数据。它可以指定要检索的列、表和任何过滤条件。以下是一个执行SELECT查询的示例：

using System.Data;
using System.Data.SqlClient;

namespace SQLServerConnection
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 连接到数据库
            string connectionString = "Server=localhost;Database=Northwind;User Id=sa;Password=your_password;";
            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
            {
                connection.Open();

                // 创建SqlCommand对象
                string query = "SELECT * FROM Customers";
                using (SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection))
                {
                    // 执行查询并获取结果
                    using (SqlDataReader reader = command.ExecuteReader())
                    {
                        // 遍历结果集
                        while (reader.Read())
                        {
                            Console.WriteLine($"{reader["CustomerID"]}\t{reader["CompanyName"]}");
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

**逻辑分析：**

1. 使用`SqlConnection`类建立与数据库的连接。
2. 使用`SqlCommand`类创建查询命令。
3. 使用`ExecuteReader()`方法执行查询并获取`SqlDataReader`对象。
4. 遍历`SqlDataReader`对象并访问查询结果。

### 3.2 执行INSERT、UPDATE和DELETE命令

**执行INSERT、UPDATE和DELETE命令**

除了SELECT查询之外，还可以使用SQL命令对数据库进行修改。这些命令包括：

* **INSERT：**插入新记录
* **UPDATE：**更新现有记录
* **DELETE：**删除记录

以下是一个执行INSERT命令的示例：

using System.Data;
using System.Data.SqlClient;

namespace SQLServerConnection
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 连接到数据库
            string connectionString = "Server=localhost;Database=Northwind;User Id=sa;Password=your_password;";
            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
            {
                connection.Open();

                // 创建SqlCommand对象
                string query = "INSERT INTO Customers (CustomerID, CompanyName, ContactName) VALUES ('ALFKI', 'Alfreds Futterkiste', 'Maria Anders')";
                using (SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection))
                {
                    // 执行命令
                    int rowsAffected = command.ExecuteNonQuery();
                    Console.WriteLine($"{rowsAffected} row(s) inserted.");
                }
            }
        }
    }
}

**逻辑分析：**

1. 使用`SqlConnection`类建立与数据库的连接。
2. 使用`SqlCommand`类创建命令。
3. 使用`ExecuteNonQuery()`方法执行命令。
4. 获取受影响的行数。

### 3.3 使用参数化查询

**使用参数化查询**

参数化查询可以防止SQL注入攻击，并提高查询性能。它允许将参数作为查询的一部分传递，而不是直接嵌入在查询字符串中。

以下是一个使用参数化查询的示例：

using System.Data;
using System.Data.SqlClient;

namespace SQLServerConnection
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 连接到数据库
            string connectionString = "Server=localhost;Database=Northwind;User Id=sa;Password=your_password;";
            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
            {
                connection.Open();

                // 创建SqlCommand对象
                string query = "SELECT * FROM Customers WHERE CustomerID = @CustomerID";
                using (SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection))
                {
                    // 添加参数
                    command.Parameters.Add("@CustomerID", SqlDbType.NVarChar, 5);
                    command.Parameters["@CustomerID"].Value = "ALFKI";

                    // 执行查询并获取结果
                    using (SqlDataReader reader = command.ExecuteReader())
                    {
                        // 遍历结果集
                        while (reader.Read())
                        {
                            Console.WriteLine($"{reader["CustomerID"]}\t{reader["CompanyName"]}");
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

**逻辑分析：**

1. 使用`SqlConnection`类建立与数据库的连接。
2. 使用`SqlCommand`类创建命令。
3. 使用`Parameters`属性添加参数。
4. 设置参数的值。
5. 使用`ExecuteReader()`方法执行查询并获取`SqlDataReader`对象。
6. 遍历`SqlDataReader`对象并访问查询结果。

### 3.4 处理查询结果

**处理查询结果**

执行查询后，可以处理查询结果。这包括：

* **获取受影响的行数：**对于INSERT、UPDATE和DELETE命令，可以使用`ExecuteNonQuery()`方法获取受影响的行数。
* **遍历结果集：**对于SELECT查询，可以使用`SqlDataReader`对象遍历结果集。
* **获取单个值：**可以使用`ExecuteScalar()`方法获取查询结果中的单个值。

以下是一个获取查询结果的示例：

using System.Data;
using System.Data.SqlClient;

namespace SQLServerConnection
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 连接到数据库
            string connectionString = "Server=localhost;Database=Northwind;User Id=sa;Password=your_password;";
            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
            {
                connection.Open();

                // 创建SqlCommand对象
                string query = "SELECT COUNT(*) FROM Customers";
                using (SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection))
                {
                    // 执行查询并获取结果
                    int customerCount = (int)command.ExecuteScalar();
                    Console.WriteLine($"Total number of customers: {customerCount}");
                }
            }
        }
    }
}

**逻辑分析：**

1. 使用`SqlConnection`类建立与数据库的连接。
2. 使用`SqlCommand`类创建命令。
3. 使用`ExecuteScalar()`方法获取查询结果中的单个值。
4. 将查询结果转换为int类型并输出。

# 4. 数据绑定和操作**

数据绑定是将数据源中的数据与用户界面控件关联的过程。它允许控件自动更新其显示，以反映数据源中的更改。

**4.1 数据绑定到控件**

数据绑定可以通过多种方式完成，包括：

* **直接绑定：**使用 `DataSource` 和 `DataTextField` 属性将控件直接绑定到数据源。
* **使用数据绑定表达式：**使用 `<%# %>` 语法将数据绑定到控件。
* **使用数据绑定控件：**使用 `Repeater`、`GridView` 和 `ListView` 等数据绑定控件来显示数据。

**4.2 使用GridView和ListView显示数据**

`GridView` 和 `ListView` 是用于显示表格数据的两个常见数据绑定控件。

**GridView**

* 使用 `DataSource` 和 `DataBind()` 方法将数据源绑定到 `GridView`。
* 使用 `Columns` 集合自定义 `GridView` 中显示的列。
* 使用 `RowDataBound` 事件处理程序自定义每行的显示。

**ListView**

* 使用 `DataSource` 和 `DataBind()` 方法将数据源绑定到 `ListView`。
* 使用 `ItemTemplate` 和 `AlternatingItemTemplate` 属性自定义 `ListView` 中显示的项。
* 使用 `ItemDataBound` 事件处理程序自定义每项的显示。

**4.3 使用数据源控件管理数据**

数据源控件是用于管理数据源的控件。它们提供了一个统一的界面，用于配置数据源、执行查询和更新数据。

* **SqlDataSource：**用于连接到 SQL Server 数据库并执行查询。
* **ObjectDataSource：**用于连接到对象数据源并执行方法。
* **LinqDataSource：**用于连接到 LINQ 数据源并执行查询。

**代码示例：**

// 使用 SqlDataSource 绑定 GridView
<asp:GridView ID="GridView1" runat="server" AutoGenerateColumns="False" DataSourceID="SqlDataSource1">
    <Columns>
        <asp:BoundField DataField="CustomerID" HeaderText="Customer ID" />
        <asp:BoundField DataField="CompanyName" HeaderText="Company Name" />
        <asp:BoundField DataField="ContactName" HeaderText="Contact Name" />
    </Columns>
</asp:GridView>

<asp:SqlDataSource ID="SqlDataSource1" runat="server" ConnectionString="..." SelectCommand="SELECT * FROM Customers" />

**逻辑分析：**

此代码使用 `SqlDataSource` 将 `GridView` 绑定到 `Customers` 表。`AutoGenerateColumns` 属性设置为 `False`，以防止控件自动生成列。`Columns` 集合用于定义要显示的列。

**参数说明：**

* `DataSourceID`：指定要绑定到控件的数据源控件的 ID。
* `ConnectionString`：指定用于连接到数据库的连接字符串。
* `SelectCommand`：指定要执行的 SELECT 查询。

# 5. 事务处理和并发控制

### 5.1 事务的概念和优点

**事务**是一组原子性的数据库操作，要么全部成功，要么全部失败。它确保了数据的完整性和一致性。事务具有以下特性：

* **原子性（Atomicity）：**事务中的所有操作要么全部执行，要么全部回滚。
* **一致性（Consistency）：**事务执行前后，数据库必须保持一致的状态。
* **隔离性（Isolation）：**事务与其他并发事务隔离，不会互相影响。
* **持久性（Durability）：**一旦事务提交，其修改将永久保存在数据库中。

**事务的优点：**

* **数据完整性：**事务确保了数据在执行操作前后保持一致。
* **错误恢复：**如果事务失败，可以回滚所有操作，恢复到事务开始前的状态。
* **并发控制：**事务隔离机制可以防止并发事务之间的冲突。

### 5.2 使用ADO.NET进行事务处理

**ADO.NET**提供了`TransactionScope`类来管理事务。`TransactionScope`是一个`using`块，它自动开始、提交或回滚事务。

using (TransactionScope scope = new TransactionScope())
{
    // 执行数据库操作
    if (/* 操作成功 */)
    {
        scope.Complete(); // 提交事务
    }
    else
    {
        scope.Dispose(); // 回滚事务
    }
}

### 5.3 并发控制机制

**并发控制**机制防止并发事务之间的冲突。常见的机制包括：

* **锁：**锁机制通过阻止其他事务访问被锁定的数据来实现并发控制。
* **乐观并发控制（OCC）：**OCC通过使用版本号来检测和解决冲突。
* **悲观并发控制（PCC）：**PCC通过在事务开始时立即获取锁来防止冲突。

**ADO.NET**支持通过`IsolationLevel`枚举来指定事务的隔离级别，它提供了以下选项：

* `ReadUncommitted`：事务可以读取未提交的数据。
* `ReadCommitted`：事务只能读取已提交的数据。
* `RepeatableRead`：事务可以读取在事务开始时已存在的数据，并防止其他事务修改这些数据。
* `Serializable`：事务可以读取在事务开始时已存在的数据，并防止其他事务插入或删除这些数据。

**选择合适的隔离级别**取决于应用程序对并发和数据完整性的要求。

# 6. 高级连接技术

### 6.1 连接池的使用

连接池是一种缓存机制，用于存储和管理数据库连接，以提高性能并减少建立新连接的开销。ASP.NET提供了内置的连接池，可以自动管理连接的生命周期。

**配置连接池**

在web.config文件中配置连接池：

<connectionStrings>
  <add name="MyConnectionString" connectionString="..." poolSize="10" />
</connectionStrings>

* `poolSize`属性指定池中最大连接数。

**使用连接池**

使用`SqlConnection`类时，连接池会自动应用：

using (var connection = new SqlConnection(connectionString))
{
    // 使用连接...
}

### 6.2 异步连接

异步连接允许在不阻塞当前线程的情况下执行数据库操作。这对于长时间运行的查询或操作非常有用。

**使用异步连接**

使用`SqlConnection.OpenAsync()`和`SqlCommand.ExecuteReaderAsync()`等异步方法：

using (var connection = new SqlConnection(connectionString))
{
    await connection.OpenAsync();
    using (var reader = await connection.ExecuteReaderAsync(command))
    {
        // 使用读取器...
    }
}

### 6.3 分布式事务

分布式事务跨越多个数据库或服务器。ASP.NET支持分布式事务，但需要使用`System.Transactions`命名空间。

**配置分布式事务**

在web.config文件中配置分布式事务：

<system.transactions>
  <defaultIsolationLevel>Serializable</defaultIsolationLevel>
</system.transactions>

**使用分布式事务**

使用`TransactionScope`类包裹分布式事务：

using (var scope = new TransactionScope())
{
    // 执行跨多个数据库或服务器的操作...
    scope.Complete();
}