orm фреймворк что это
9 лучших ORM для JavaScript и TypeScript на 2021 год
В этой статье будет кратко объяснено, что такое объектно-реляционное сопоставление (ORM), что такое библиотека ORM и почему вам следует рассмотреть возможность ее использования в своем следующем проекте JavaScript. Мы также поможем вам оценить лучшие библиотеки ORM для JavaScript и TypeScript, исходя из ваших потребностей как разработчика и сопровождающего проекта.
Мы рассмотрим каждый из следующих инструментов:
Объектно-реляционное сопоставление
Объектно-реляционное сопоставление может показаться сложным, но его цель — облегчить вашу жизнь как программиста. Чтобы получить данные из базы данных, вам нужно написать запрос. Означает ли это, что вам нужно изучать SQL? Ну нет. Объектно-реляционное сопоставление позволяет писать запросы на любом языке по вашему выбору.
Реляционное сопоставление объектов — это метод преобразования результата запроса к базе данных в экземпляры класса сущности. Объект просто объект обертка для таблицы базы данных. Он содержит атрибуты, сопоставленные столбцам таблицы базы данных. Экземпляры сущностей имеют способы выполнения операций CRUD и поддерживают дополнительные функции, содержащие настраиваемую логику, такую как проверка и шифрование данных.
Если вы создаете небольшой проект, установка библиотеки ORM не требуется. Использование операторов SQL для управления вашим приложением должно быть достаточным. ORM весьма полезен для средних и крупных проектов, которые получают данные из сотен таблиц базы данных. В такой ситуации вам нужна структура, которая позволит вам работать и поддерживать уровень данных вашего приложения согласованным и предсказуемым образом.
Классы сущностей — это строительные блоки бизнес-приложений, поскольку они предназначены для инкапсуляции логики для реализации бизнес-правил. Бизнес-правило определяется для обеспечения того, чтобы автоматизированный процесс выполнялся только в рамках бизнес-политики. Примеры бизнес-правил включают:
Библиотеки ORM
Реляционное отображение объектов обычно выполняется с помощью библиотеки. Термин ORM чаще всего относится к реальной библиотеке ORM — объектному реляционному преобразователю, который выполняет за вас работу по объектному реляционному отображению.
Часто бизнес-правила требуют выполнения нескольких операторов SQL, которые необходимо запускать партиями. Если один оператор SQL не работает, он может оставить базу данных в несогласованном состоянии. Большинство библиотек ORM поддерживают функцию, известную как транзакции, которая предотвращает такие инциденты. Если оператор SQL не может выполняться в контексте транзакции, все другие операторы SQL, которые были успешно выполнены в этом пакете, отменяются посредством операции, известной как откат.
Следовательно, использование библиотеки ORM для построения вашего уровня данных помогает гарантировать, что база данных всегда будет оставаться в согласованном состоянии. Библиотеки ORM часто содержат гораздо больше важных функций, таких как:
В этой статье я расскажу, как работает каждая библиотека ORM:
Я также включил важную информацию, такую как даты запуска, количество пользователей и ссылки на документацию, а также каналы поддержки, если таковые имеются. Я также буду обсуждать важные вопросы, касающиеся производительности запросов, обслуживания библиотек и философии архитектуры, на которые вы должны серьезно повлиять при принятии решения.
А также заказал список по дате запуска от самого раннего до самого нового. Я разделил список на два раздела в зависимости от основного поддерживаемого языка: JavaScript и TypeScript.
Прежде чем мы начнем нашу оценку, давайте сначала взглянем на Knex.js, популярный построитель SQL- запросов, который уже интегрирован с рядом библиотек ORM, перечисленных здесь. Knex.js очень гибкий и часто работает лучше, чем некоторые библиотеки ORM, которые имеют собственную встроенную реализацию построителя запросов. Считайте это преимуществом при выборе библиотеки ORM, в основе которой лежит Knex.js.
Knex.js: построитель SQL-запросов
Knex.js в настоящее время является наиболее зрелым конструктором SQL-запросов JavaScript, который может работать как в Node.js, так и в браузере (через webpack или Browserify). Он способен генерировать высокопроизводительные SQL-запросы, которые не уступают написанным вручную операторам SQL.
Так что же такое конструктор запросов?
Это просто API, который предоставляет набор функций, которые можно объединить в цепочку для формирования запроса. Вот пример:
Возникает вопрос, почему следует использовать построитель запросов вместо написания необработанных операторов SQL. Я назову вам четыре причины:
Эти функции включают:
Введение в ORM (Object Relational Mapping)
Что такое ORM?
ORM или Object-relational mapping (рус. Объектно-реляционное отображение) — это технология программирования, которая позволяет преобразовывать несовместимые типы моделей в ООП, в частности, между хранилищем данных и объектами программирования. ORM используется для упрощения процесса сохранения объектов в реляционную базу данных и их извлечения, при этом ORM сама заботится о преобразовании данных между двумя несовместимыми состояниями. Большинство ORM-инструментов в значительной мере полагаются на метаданные базы данных и объектов, так что объектам ничего не нужно знать о структуре базы данных, а базе данных — ничего о том, как данные организованы в приложении. ORM обеспечивает полное разделение задач в хорошо спроектированных приложениях, при котором и база данных, и приложение могут работать с данными каждый в своей исходной форме.
Парадигма «несоответствия»
Говоря конкретнее, использование ORM решает проблему так называемой парадигмы «несоответствия», которая гласит о том, что объектные и реляционные модели не очень хорошо работают вместе. Реляционные базы представляют данные в табличном формате, в то время как объектно-ориентированные языки представляют их как связанный граф объектов. Основные проблемы и несоответствия возникают во время сохранения этого графа объектов в реляционную базу или его загрузки:
Принцип работы ORM
Ключевой особенностью ORM является отображение, которое используется для привязки объекта к его данным в БД. ORM как бы создает «виртуальную» схему базы данных в памяти и позволяет манипулировать данными уже на уровне объектов. Отображение показывает как объект и его свойства связанны с одной или несколькими таблицами и их полями в базе данных. ORM использует информацию этого отображения для управления процессом преобразования данных между базой и формами объектов, а также для создания SQL-запросов для вставки, обновления и удаления данных в ответ на изменения, которые приложение вносит в эти объекты.
Преимущества и недостатки использования
Использование ORM в проекте избавляет разработчика от необходимости работы с SQL и написания большого количества кода, часто однообразного и подверженного ошибкам. Весь генерируемый ORM код предположительно хорошо проверен и оптимизирован, поэтому не нужно в целом задумывается о его тестировании. Это несомненно является плюсом, но в тоже время не стоит забывать и о минусах. Основной из них — это потеря производительности. Это происходит потому, что большинство ORM предназначены для обработки широкого спектра сценариев использования данных, гораздо большего, чем любое отдельное приложение когда-либо сможет использовать. Вопрос о целесообразности использования ORM по большому счету затрагивается только в больших проектах, которые сталкиваются с высокой нагрузкой, здесь приходится выбирать что более приоритетно — удобство или производительность? Конечно, работа с БД посредством грамотно написанного SQL-кода будет намного эффективнее, но не стоит забывать и о таком параметре, как время — то, что с легкостью пишется с использованием ORM за неделю, можно реализовывать ни один месяц собственными усилиями. Кроме того, большинство современных ORM позволяют программисту при необходимости самому задавать код SQL-запросов. Без сомнений, для небольших проектов использование ORM будет куда более оправдано, чем разработка собственных библиотек для работы с БД.
Что такое ORM
Любой, кто имеет опыт разработки web приложений или использования какого-либо PHP фреймворка, безусловно, сталкивался с реляционными базами данных, такими как MySQL или PostgreSQL. Работа с SQL напрямую, может быть достаточно сложной, особенно при работе с данными сразу из нескольких таблиц и при применении различных фильтров. А это как раз та сфера, где на сцену выходит ORM.
Так, что же такое ORM?
ORM фреймворк может быть написан на каком-либо объектно-ориентированном языке ( PHP, Python, Ruby ) и представлять обертку над некой реляционной базой данных. Классы будут соответствовать таблицам в базе, а экземпляры этих классов – конкретным строкам таблицы.
Далее обсудим преимущества концепции ORM. Стоит также отметить, что не все библиотеки, реализующие данную концепцию, обладают всеми рассмотренными здесь преимуществами.
Независимость от вида базы данных
Это, пожалуй, главнейшая особенность и преимущество использования ORM в приложении. Так как нет необходимости писать специфический код под конкретный вид базы данных. Поэтому, вы можете начать проект с использования SQLite, затем можете поменять ее на MySQL или PostgreSQL. И все это делается редактированием пары строчек кода в настройках адаптера базы данных.
Моделирование предметной области
При использовании ORM для построения приложения, бизнес-логика приложения работает с объектами языка, а не с самой структурой базы данных. Это возможно благодаря соответствию между бизнес-моделью и самой базой данных.
Меньше кода и больше эффективности
ORM добавляет дополнительный слой абстракции, который позволяет разработчикам сконцентрироваться на их бизнес-логике, не отвлекаясь на создание сложных запросов к базе данных. Это приводит к сокращению количества необходимого для написания кода и увеличивает продуктивность разработчика.
Развитый интерфейс запросов к базе
В ORM предусмотрен богатый интерфейс, освобождающий разработчика от сложной семантики SQL.
ORM предоставляет свободное управление зависимостями в базе данных. Связанные объекты загружаются автоматически, когда вызов методов преобразуется в соответствующий SQL запрос.
Параллелизм, кэширование и транзакции
ORM поддерживает возможность параллельной работы, позволяя нескольким пользователям одновременно изменять один и тот же объект.
Другая особенность – объекты могут быть сохранены в кэше, сокращая нагрузку на базу и вцелом увеличивая скорость работы приложения.
Изменения, вносимые в объект могут быть ограничены в рамках данной транзакции, которая может быть сохранена или возвращена обратно в первоначальное состояние. В каждый момент времени могут быть активными множество транзакций, но все эти транзакции изолированы друг от друга.
ORM фреймворк добавляет слой абстракции, ускоряющий процесс разработки и снижающий сложность создания конечного продукта. Однако, ничто не проходит даром – приложение начинает потреблять больше памяти и нагрузка на процессор также увеличивается.
Применение ORM в PHP приложении предполагает, что у разработчика есть опыт работы с каким либо PHP фреймворком. И поэтому здесь без дополнительных знаний будет обойтись нелегко. Хотя вы можете значительно сократить время изучения ORM в PHP, если воспользуетесь моим курсом Фреймворк Yii 2.0 с нуля. Пример создания сайта. Там, в уроке номер 3 “Создание моделей”, я как раз рассказываю о создании объектов базы данных с помощью шаблона проектирования ActiveRecord.
Некоторые операции, такие как массовая вставка, обновление, удаление и т.д., медленнее, когда выполняются посредством ORM. Поэтому, в таких случаях лучше использовать чистый SQL.
Поверхностное знание SQL
Несмотря на то, что ORM облегчает жизнь, это часто приводит к тому, что разработчики не очень стремятся учить SQL или разбираются в нем слабо.
На сегодня все. Всего доброго!
Копирование материалов разрешается только с указанием автора (Михаил Русаков) и индексируемой прямой ссылкой на сайт (http://myrusakov.ru)!
Добавляйтесь ко мне в друзья ВКонтакте: http://vk.com/myrusakov.
Если Вы хотите дать оценку мне и моей работе, то напишите её в моей группе: http://vk.com/rusakovmy.
Если Вы не хотите пропустить новые материалы на сайте,
то Вы можете подписаться на обновления: Подписаться на обновления
Если у Вас остались какие-либо вопросы, либо у Вас есть желание высказаться по поводу этой статьи, то Вы можете оставить свой комментарий внизу страницы.
Порекомендуйте эту статью друзьям:
Если Вам понравился сайт, то разместите ссылку на него (у себя на сайте, на форуме, в контакте):
Комментарии ( 0 ):
Для добавления комментариев надо войти в систему.
Если Вы ещё не зарегистрированы на сайте, то сначала зарегистрируйтесь.
Copyright © 2010-2021 Русаков Михаил Юрьевич. Все права защищены.
Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library
Персональные инструменты
ORM (Object-Relational Mapping)
ORM (Object-Relational Mapping) – технология программирования, которая связывает базы данных с концепциями объектно-ориентированных языков программирования, создавая «виртуальную объектную базу данных». Существуют как проприетарные, так и свободные реализации этой технологии.
Библиотеки ORM существуют для самых разных языков программирования. В общих чертах, технология ORM позволяет проектировать работу с данными в терминах классов, а не таблиц данных. Она позволяет преобразовывать классы в данные, пригодные для хранения в базе данных, причем схему преобразования определяет сам разработчик. Кроме того, ORM предоставляет простой API- интерфейс для CRUD-операций над данными. Благодаря технологии ORM нет необходимости писать SQL-код для взаимодействия с локальной базой данных. [Источник 1]
Содержание
Достоинства
Среди достоинств ORM выделяют:
Недостатки
Среди недостатков ORM выделяются:
Если говорить о главном минусе ORM, снижении производительности, то причина этого состоит в том, что большинство из ORM нацелены на обработку значительного большего количества различных сценариев использования данных, чем в случае отдельного приложения. В случае небольших проектов, которые не сталкиваются с высокой нагрузкой, применение ORM очевидно, особенно, если учесть такой важный критерий разработки, как время. «То, что с легкостью пишется с использованием ORM за неделю, можно реализовывать ни один месяц собственными усилиями». [Источник 2]
Альтернативы
Касательно альтернатив технологии ORM, то среди них выделяются:
В случае CoRM отсутствует ограничение на возможность хранить состояние разных объектов одного класса в разных коллекциях и ограничение на одновременное хранение в коллекции объектов, которые принадлежат разным классам.
От обычного ORM-подхода реляционное отображение коллекций отличает то, что коллекция напрямую не привязана к классу и, в теории, может включать в себя любой объект, в случае соблюдения некоторых минимальных требований к данному объекту, например, требование наличия способности к сериализации). Однако к этим требованиям не относятся ограничения на структуру объекта либо использование особых типов данных.
ORM — это инструмент решения проблемы семантического провала между реляционной и объектной моделями данных. Имеющий, однако, определенные проблемы, которых должны быть лишены его альтернативы, позволяющие вывести объектную сущность приложения из ограничений, накладываемых реляционным хранилищем. [Источник 3]
Пример с использованием FlexORM
Вам нужно хранить экземпляры классов во встроенной базе данных с возможностью читать их из нее.
Используйте библиотеку FlexORM. Это проект с открытым кодом, предоставляющий технологию ORM (Object Relational Mapping, реляционное отображение объектов) разработчикам AIR-приложений.
Определение отображения объектов
Библиотека FlexORM позволяет вам использовать метаданные в модельных классах для определения отображения ваших классов на таблицы базы данных. Одно из преимуществ такого подхода над другими решениями состоит в том, что вам не приходится расширять классы платформы. Ваша модель может оставаться неизменённой, если не считать метаданные, которые игнорируются компилятором, если вы их не используете.
В следующем примере имеется один класс, определяющий закладку браузера. Он имеет свойства id, name, url и notes:
Использование класса EntityManager
Первое, что вы должны сделать, — это корректно настроить класс Entity- Manager. Прежде чем он сможет выполнять какие-либо операции, вы должны будете передать ему экземпляр класса SQLConnection:
В этом коде класс EntityManager конфигурируется на использование файла базы данных bookmarks.db, размещенного в том же каталоге, что и приложение. После установки свойства sqlConnection вы можете выполнять над данными операции CRUD. [Источник 4]
Класс EntityManager позволяет без труда читать элементы указанного типа. Достаточно передать класс, который вы хотите прочитать, методу findAll() класса EntityManager:
Сохранить экземпляр класса с помощью класса EntityManager столь же просто:
Процедура удаления экземпляра выполняется аналогичным образом, но требует от вас указания класса, а также свойства id удаляемого экземпляра:
Создание законченного приложения
Объединив приведенные ранее фрагменты кода, вы можете создать законченное приложение, выполняющее операции CRUD исключительно с использованием класса EntityManager. В следующем примере браузер сохраняет закладки (как бы- ло показано выше). В дополнение к приведенному здесь MXML-файлу вам потре- буется SWC-файл библиотеки FlexORM (поместите его в каталог построения) и класс Bookmark, определенный ранее в этом рецепте (разместите его в пакете vo): [Источник 5]
ORM: почему эта задача не имеет решения, но делать с этим, тем не менее, что-то нужно
Современные информационные технологии поражают своей мощью, ошеломляют открывающимися возможностями, обескураживают заложенным в них техническим совершенством, но есть один смехотворный пункт, об который IT раз за разом снова и снова ломает зубы. Показать пользователю данные из базы, получить от него ввод, положить обратно в базу, показать результат. Поля ввода, кнопочки, галочки, надписи — казалось бы, что в них может быть такого запредельно сложного, чтобы потребовалось городить головоломные конструкции типа фреймворков поверх шаблонизаторов поверх фреймворков поверх транспайлеров? И почему несмотря на все колоссальные усилия мы имеем то, что игрушечные примеры по туториалу, конечно, делаются легко и приятно, но как только инструментарий сталкивается с реальными задачами реальной жизни… как бы это сказать помягче… с ростом сложности решаемых задач наблюдается сильная нелинейность возрастания сложности реализации. Ладно бы речь шла о чём-то действительно головоломном уровня теоретической физики или космической техники, так ведь нет же — кнопочки и галочки. Почему эта ерунда десятилетиями продолжает отравлять жизнь гражданам и трудовым коллективам?
Причин, наверно, как всегда оно бывает, много. Наверно все они так или иначе достойны рассмотрения, но здесь и сейчас мы поговорим о задаче объектно-реляционного отображения (Object-Relational Mapping, ORM), которая всегда в каком-либо виде стоит за всеми этими «кнопочками и галочками».
Что мы знаем про ORM
Почему всё так причудливо
Идейная основа теории и практики реляционных баз данных — исчисление предикатов, то есть раздел математики. Что касается ООП, то аналогичная по прочности идейная основа там отсутствует. Базовую идею ООП можно попытаться сформулировать примерно так: поскольку мир состоит из объектов, то его, этот мир, было бы удобно моделировать созданием объектов внутри программной системы. В этом понимании сразу две ошибки. Во-первых, мир сам по себе не состоит и никогда не состоял из объектов. Во-вторых, извините, но зачем программа обязательно должна моделировать мир? То есть мы имеем концептуально неверное утверждение, прекрасно дополняемое бессмысленной постановкой задачи.
Всякий ORM – попытка чётко протянуть унифицированное соответствие между, по сути, разделом математики и рыхлым набором разнообразных практик, основанном на соображениях удобства, исторически сложившихся подходах, а также зачастую на легендах, мнениях авторитетов, да и просто заблуждениях. In vitro это можно заставить работать, но in vivo оно обречено выглядеть жалко и приносить больше горя, чем радости.
О неизбежности объектной ориентированности
Тем не менее, необходимость объектной ориентированности нашего софта — наша неизбежная реальность. Неизбежность эта основана в первую очередь на том, что оперирование объектами составляет суть и основу любой нашей деятельности. Мир сам по себе не состоит из объектов, но для того, чтобы что-то в этом мире понять и что-то с этим миром сделать, мы сами для себя объявляем его части объектами, называем их именами, пытаемся понять их поведение, прикладываем к ним усилия для получения желаемых результатов. Это наш способ функционирования, и уйти от него невозможно, да и не нужно. Всё есть объект не потому, что так оно и есть на самом деле, а потому, что мы по-другому не можем. То, что никоим образом не может являться объектом, полностью лежит за пределами нашей способности осмысления и не может служить предметом приложения наших усилий.
Даже если программа написана без использования техник ООП, в ней неизбежно присутствуют объекты (в широком смысле этого слова), манипулируя которыми разработчик решает свою задачу — переменные, типы данных, операторы, алгоритмы, синтаксические конструкции, функции, модули. С точки зрения пользователя программа тоже есть набор объектов, с которыми он взаимодействует — кнопки, надписи, поля ввода, страницы, сайты, да и вся система целиком.
Что мы храним в своих базах данных
Как говорилось выше, реляционные базы данных основываются на исчислении предикатов. Предикат — это сформулированный и в нашем случае сохранённый на носитель факт. На всякий случай замечу, что реляционность базы данных — это не только и не столько про связи между таблицами по внешним ключам. В правильной терминологии отношениями (relations) называется то, что мы по-простому называем таблицами. То есть даже если в вашей базе всего одна таблица с двумя колонками (например, имя и номер телефона), у вас уже реляционная база, устанавливающая отношение между двумя множествами, в данном случае множествами имён и номеров телефонов. Реляционная база не хранит объекты, она хранит факты. Хранимые факты, конечно же, имеют предмет («о чём этот факт?»), и когда мы пытаемся научить систему отвечать на этот вопрос, у нас появляются сущности, то есть объекты, с которыми связаны факты. Если работать правильно, структура базы у нас рождается из серии ответов на вопрос «какого рода факты мы намерены сохранять?», и лишь на следующем этапе у нас появляется нечто, напоминающее объекты, придающие фактам предметность. Можно, конечно, проектировать и «от объектов», но я бы не рекомендовал так делать иначе как на лабораторных работах по предметам, не связанным напрямую с проектированием баз данных. Слишком велика опасность тяжёлых архитектурных просчётов. Кроме того, это как минимум неудобно.
Небольшое лирическое отступление про объектные базы данных. Очень простая мысль: если мы устали от проблем с ORM, то, может быть, нам сделать что-нибудь с той его частью, которая «R»? Пусть наша база данных будет не жёстким и требовательным реляционным чудовищем, а чем-нибудь модным молодёжным, специально заточенным на хранение объектов. Какая-нибудь бессхемная NoSQL-база, например. Но в конечном итоге внезапно оказывается, что NoSQL-ные ORM ещё кривее и противоестественнее, чем старые добрые SQL-ные. Да и вообще, иметь и с удовольствием эксплуатировать бессхемную СУБД мы можем, но бессхемных данных в природе не бывает. Нет ничего более беспомощного, безответственного и безнравственного, чем ORM для бессхемных баз данных.
Хороший ORM
Хороший ORM – отсутствующий ORM. Ну серьёзно. Посмотрите на любую из своих использующих ORM систем и честно попытайтесь ответить себе на вопрос: какие профиты приносит этот монстр? Чем обусловлено его применение кроме как несбывшимися обещаниями счастья и многократно дискредитировавшими себя предрассудками? Безусловно, найдутся некоторые полезные удобняшки, но что они на фоне привносимых архитектурных деформаций и постоянно возникающих на ровном месте проблем с производительностью?
Как правило, «низкоуровневый» API базы данных прост, удобен, полн и консистентен. Обычно хватает пальцев рук для того, чтобы перечислить все функции. Выучить их — не бог весть какая задача.
Попробую набросать набор архитектурных принципов, позволяющих замэппить объекты на базу данных без использования ORM:
Итого
ORM – очень больная для нашей индустрии тема. В эпоху, когда облачный искусственный интеллект бороздит просторы квантового блокчейна, подавляющее большинство трудовых ресурсов занято прикручиванием бизнес-логики и пользовательского интерфейса к базам данных. Миллионы строк ужасного кода, забивание гвоздей микроскопами, боль и отчаяние повсеместно сопровождают этот творческий процесс. Один из корней этого печального положения дел — чрезвычайно стойкое заблуждение, что универсальный ORM в принципе возможен. А он невозможен, и этому есть фундаментальная причина, не подлежащая устранению. Осознание этого факта — первый шаг по направлению к выходу из этого кошмара. Выход — возможен, альтернативы — есть, но сначала — осознать, прочувствовать и научиться держать в фокусе внимания.