如何在EF Core PostgreSQL的JSON列中启用List<T>多态并支持LINQ查询？

1. 配置JSON序列化以支持多态 #

要让EF Core正确识别并处理ContactInformation的子类，必须配置JSON序列化器添加类型鉴别符，确保反序列化时能还原具体的子类实例。

使用System.Text.Json #

在项目中配置序列化选项，注册多态类型映射：

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

private static void ConfigurePolymorphicSerialization(JsonTypeInfo typeInfo)
{
    if (typeInfo.Type == typeof(ContactInformation))
    {
        typeInfo.PolymorphismOptions = new JsonPolymorphismOptions
        {
            // 指定类型鉴别符的JSON键名
            TypeDiscriminatorPropertyName = "$type",
            IgnoreUnrecognizedTypeDiscriminators = true,
            // 注册所有派生类型
            DerivedTypes =
            {
                new JsonDerivedType(typeof(ContactTelephone), nameof(ContactTelephone)),
                new JsonDerivedType(typeof(ContactEmail), nameof(ContactEmail))
            }
        };
    }
}

然后在EF Core的DbContext配置中全局应用该选项：

services.AddDbContext<YourDbContext>(options =>
    options.UseNpgsql("你的数据库连接字符串", npgsqlOpts =>
        npgsqlOpts.UseJsonOptions(jsonOpts =>
            jsonOpts.SerializerOptions.TypeInfoResolver = new DefaultJsonTypeInfoResolver
            {
                Modifiers = { ConfigurePolymorphicSerialization }
            }
        )
    )
);

（可选）使用Newtonsoft.Json #

若偏好Newtonsoft.Json，可通过TypeNameHandling保留类型信息：

services.AddDbContext<YourDbContext>(options =>
    options.UseNpgsql("你的数据库连接字符串", npgsqlOpts =>
        npgsqlOpts.UseNewtonsoftJson(jsonOpts =>
            jsonOpts.TypeNameHandling = TypeNameHandling.Auto
        )
    )
);

2. 调整实体模型配置 #

建议将JSON列类型从json改为jsonb——PostgreSQL对jsonb支持更高效的查询和索引：

public class YourEntity
{
    [Column(TypeName = "jsonb")]
    public List<ContactInformation> ContactInformation { get; set; } = new();
}

3. 编写支持多态的LINQ查询 #

EF Core无法直接将C#类型检查（如x is ContactEmail）翻译成PostgreSQL语句，需借助Npgsql提供的JSON函数实现。

使用JSON Path查询（推荐） #

通过EF.Functions.JsonPathExists直接在数据库层面执行JSON路径筛选：

using Npgsql.EntityFrameworkCore.PostgreSQL.Json;

var targetEmail = "me@home.com";
var result = dbContext.YourEntities
    .Where(e => EF.Functions.JsonPathExists(
        e.ContactInformation.AsJson(),
        $"$[*] ? (@.\"$type\" == 'ContactEmail' && @.EmailAddress == '{targetEmail}')"
    ))
    .ToList();

（可选）使用JsonContains进行精确匹配 #

若需精确匹配某个完整的ContactEmail对象，可使用EF.Functions.JsonContains：

var targetContact = new ContactEmail
{
    Name = "",
    EmailAddress = "me@home.com"
};
var targetJson = JsonSerializer.Serialize(targetContact, new JsonSerializerOptions
{
    TypeInfoResolver = new DefaultJsonTypeInfoResolver { Modifiers = { ConfigurePolymorphicSerialization } }
});

var result = dbContext.YourEntities
    .Where(e => EF.Functions.JsonContains(e.ContactInformation.AsJson(), $"[{targetJson}]"))
    .ToList();

4. 验证序列化与反序列化 #

保存实体时，子类对象会被序列化为包含$type字段的JSON数组；查询时，EF Core会根据$type自动反序列化为对应的子类实例，你可以在内存中正常使用类型转换：

var entity = dbContext.YourEntities.First();
var emailContacts = entity.ContactInformation.OfType<ContactEmail>().ToList();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Peter Morris