在C#中使用JSON处理主数据和动态行的子数据的一种方法

在现代企业应用程序开发中，处理复杂的主从数据结构是常见的需求。例如，在订单管理系统中，一个订单（主数据）会有多个订单项（子数据）。传统的关系型数据库可能需要多表关联和复杂的事务处理，而通过将子数据保存为JSON字符串，可以简化这些繁琐的操作。本文将详细介绍如何在C#中实现这个过程。

1. 背景介绍

主数据与子数据

主数据与子数据的关系可以通过一个简单的实例来描述。假设我们有一个订单表(Order)和订单项表(OrderItem)。

表结构：
- Order 表：包含订单ID、客户ID、订单日期等
- OrderItem 表：包含订单项ID、订单ID、商品ID、数量、单价等

优化思路

通过将 OrderItem 转换为 JSON 字符串，并将其存储到 Order 表中的一个字段中，可以简化数据结构和操作复杂性。虽然这种方法降低了数据的规范化程度，但在很多场景下，可以提高开发和维护效率。

2. 示例实现

2.1 创建实体类

我们将创建两个实体类 Order 和 OrderItem，并在 Order 类中添加一个字符串属性 OrderItemsJson 来保存 JSON 格式的订单项数据。

C#
using System;
using System.Collections.Generic;
using Newtonsoft.Json; // 需要安装 NuGet 包：Newtonsoft.Json

public class Order
{
    public int OrderId { get; set; }
    public int CustomerId { get; set; }
    public DateTime OrderDate { get; set; }
    public string OrderItemsJson { get; set; } // 存储订单项的 JSON 字符串
}

public class OrderItem
{
    public int OrderItemId { get; set; }
    public int ProductId { get; set; }
    public int Quantity { get; set; }
    public decimal UnitPrice { get; set; }
}

2.2 创建数据示例并序列化为JSON

我们将创建一个包含订单和订单项的示例，并将这些订单项序列化为JSON字符串。

C#
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建示例订单和订单项
        Order order = new Order
        {
            OrderId = 1,
            CustomerId = 123,
            OrderDate = DateTime.Now,
            OrderItemsJson = SerializeOrderItems(new List<OrderItem>
            {
                new OrderItem{ OrderItemId = 1, ProductId = 456, Quantity = 2, UnitPrice = 12.50m },
                new OrderItem{ OrderItemId = 2, ProductId = 789, Quantity = 3, UnitPrice = 15.00m }
            })
        };

        // 显示结果
        Console.WriteLine("订单ID: " + order.OrderId);
        Console.WriteLine("客户ID: " + order.CustomerId);
        Console.WriteLine("订单日期: " + order.OrderDate);
        Console.WriteLine("订单项JSON: " + order.OrderItemsJson);
    }

    // 序列化订单项
    static string SerializeOrderItems(List<OrderItem> orderItems)
    {
        return JsonConvert.SerializeObject(orderItems);
    }
}

2.3 保存到数据库

在实际应用中，我们会将订单数据保存到数据库中。以EF Core为例，我们可以简单地将Order对象保存到数据库中。

PowerShell
Install-Package Microsoft.EntityFrameworkCore
Install-Package Microsoft.EntityFrameworkCore.Sqlite
Install-Package SQLitePCLRaw.bundle_e_sqlite3

C#
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

public class ApplicationDbContext : DbContext
{
    public DbSet<Order> Orders { get; set; }

    protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
    {
        optionsBuilder.UseSqlite("Data Source=orders.db"); // 配置数据库连接
    }
}

// 示例保存过程
static void SaveOrderToDatabase(Order order)
{
    using (var context = new ApplicationDbContext())
    {
        context.Database.EnsureCreated();
        context.Orders.Add(order);
        context.SaveChanges();
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 初始化SQLite库
        Batteries.Init();

        // 创建示例订单和订单项
        Order order = new Order
        {
            OrderId = 1,
            CustomerId = 123,
            OrderDate = DateTime.Now,
            OrderItemsJson = SerializeOrderItems(new List<OrderItem>
            {
                new OrderItem{ OrderItemId = 1, ProductId = 456, Quantity = 2, UnitPrice = 12.50m },
                new OrderItem{ OrderItemId = 2, ProductId = 789, Quantity = 3, UnitPrice = 15.00m }
            })
        };

        // 保存订单到数据库
        SaveOrderToDatabase(order);
    }

    static string SerializeOrderItems(List<OrderItem> orderItems)
    {
        return JsonConvert.SerializeObject(orderItems);
    }
}

2.4 从数据库读取并反序列化

从数据库读取订单时，可以通过反序列化 OrderItemsJson 字段来恢复订单项对象列表。

C#
static Order ReadOrderFromDatabase(int orderId)
{
    using (var context = new ApplicationDbContext())
    {
        return context.Orders.Find(orderId);
    }
}

static List<OrderItem> DeserializeOrderItems(string orderItemsJson)
{
    return JsonConvert.DeserializeObject<List<OrderItem>>(orderItemsJson);
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 根据订单ID读取订单
        Order order = ReadOrderFromDatabase(1);

        if (order != null)
        {
            List<OrderItem> orderItems = DeserializeOrderItems(order.OrderItemsJson);
            Console.WriteLine("读取到的订单ID: " + order.OrderId);
            Console.WriteLine("订单项数量: " + orderItems.Count);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("订单不存在.");
        }
    }
}

3. 总结

通过将子数据（如订单项）转换为 JSON 字符串并保存到主数据表（如订单）的一个字段中，我们可以简化数据库的设计和操作。虽然这种方法在一定程度上降低了数据的规范化程度，但可以提升开发效率并减少维护成本。在C#中，借助像 Newtonsoft.Json 这样的库，我们可以轻松实现数据的序列化和反序列化操作，从而达到我们的目的。

希望本文能帮助你理解并实现这一优化策略。如果有疑问或者需要更深入的讨论，欢迎随时交流。

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