EF Core 9 中关于空引用异常的技术分析与解决方案

EF Core 9 中关于空引用异常的技术分析与解决方案

【免费下载链接】efcore efcore: 是 .NET 平台上一个开源的对象关系映射（ORM）框架，用于操作关系型数据库。适合开发者使用 .NET 进行数据库操作，简化数据访问和持久化过程。 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ef/efcore

问题概述

在 EF Core 9 版本中，当执行包含特定条件的 LINQ 查询时，系统会抛出空引用异常（NullReferenceException）。这个问题主要出现在处理包含 IN 子句且两边都可能为空的查询时，查询优化器在处理空值安全性时出现了问题。

问题重现

该问题可以通过以下简化代码重现：

await using var context = new TestContext();
await context.Database.EnsureDeletedAsync();
await context.Database.EnsureCreatedAsync();

_ = context
    .Set<Item>()
    .Select(a => a.OwnerId!)
    .Where(a => context
        .Set<Item>()
        .Select(a => a.OwnerId)
        .Take(100)
        .Contains(a))
    .ToListAsync();

public class Item
{
    public int Id { get; set; }
    public string? OwnerId { get; set; }
}

技术分析

异常堆栈分析

从异常堆栈可以看出，问题发生在 EF Core 的查询处理管道中：

1. 首先在 SelectExpression.PushdownIntoSubqueryInternal 方法中抛出空引用异常
2. 该方法被 SelectExpression.ApplyPredicate 调用
3. 进一步追溯发现，问题源于 SqlNullabilityProcessor 在处理 IN 表达式时的空值安全性检查

根本原因

当查询满足以下条件时会出现此问题：

1. 查询中包含 IN 子句（通过 LINQ 的 Contains 方法实现）
2. IN 子句的两边（被比较值和比较列表）都可能为 null
3. 查询涉及分页操作（如 Take 方法）
4. 实体属性被标记为可空（如示例中的 OwnerId 属性）

解决方案

临时解决方案

在 EF Core 9 修复此问题前，可以采用以下临时解决方案：

1. 避免使用可空属性的 IN 查询：确保 IN 子句两边的属性都不为 null
2. 显式处理空值：在查询中添加空值检查

// 修改后的查询示例
_ = context
    .Set<Item>()
    .Where(i => i.OwnerId != null)
    .Select(a => a.OwnerId!)
    .Where(a => context
        .Set<Item>()
        .Where(i => i.OwnerId != null)
        .Select(a => a.OwnerId)
        .Take(100)
        .Contains(a))
    .ToListAsync();

长期解决方案

等待 EF Core 团队发布修复版本。根据问题跟踪，这可能是与 #35192 相同的问题，预计会在后续版本中修复。

最佳实践

1. 谨慎使用可空属性的集合操作：特别是 Contains、Any 等 LINQ 方法
2. 测试覆盖：为涉及可空属性的复杂查询添加单元测试
3. 版本升级验证：在升级 EF Core 版本时，重点测试涉及可空属性的查询

总结

EF Core 9 中出现的这个空引用异常问题，揭示了查询优化器在处理可空属性和 IN 子句组合时的缺陷。开发人员在使用可空属性进行复杂查询时应格外小心，特别是在升级到 EF Core 9 后。通过添加显式的空值检查或等待官方修复，可以有效解决这一问题。

【免费下载链接】efcore efcore: 是 .NET 平台上一个开源的对象关系映射（ORM）框架，用于操作关系型数据库。适合开发者使用 .NET 进行数据库操作，简化数据访问和持久化过程。 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ef/efcore