Классификация ORM виды и принципы работы (2 видео)

ORM (объектно-реляционное отображение) – это технология программирования, которая позволяет разработчикам работать с базами данных, используя объектно-ориентированный подход. Она предоставляет абстрактный слой между объектами приложения и базой данных, позволяя оперировать данными в терминах объектов, а не SQL-запросов. В данной статье рассмотрим классификацию ORM, его виды и принципы работы.

Сущности ORM можно классифицировать по различным критериям. Одно из основных делений — на активные и пассивные ORM. Активные ORM предлагают разработчикам различные удобные и легко используемые инструменты для работы с базой данных. Они позволяют создавать, изменять и удалять записи в базе данных, исходя из объектной модели предметной области. Пассивные ORM, наоборот, предоставляют только возможность чтения данных из базы данных.

Ещё одна классификация ORM — на полноценные и линейные. Полноценные ORM обладают полным набором функций для работы с базой данных. Они могут выполнять сложные операции, такие как составные запросы и транзакции. Линейные ORM, с другой стороны, предлагают только основные операции, такие как выборка, вставка, обновление и удаление записей. Они предназначены для простых приложений, где нет необходимости в сложных операциях с данными.

Содержание

Определение и основные принципы ORM
Преимущества использования ORM
ORM для реляционных баз данных
ORM на основе сопоставления объектно-реляционной архитектуры
ORM на основе объектного подхода
ORM на основе SQL
ORM для NoSQL баз данных
ORM для документоориентированных баз данных
ORM для графовых баз данных
📽️ Видео

Видео:Что такое ORM и зачем это нужно знать?Скачать

Определение и основные принципы ORM

Основными принципами ORM являются:

Отображение объектов на таблицы: ORM позволяет хранить данные из объектов в реляционной базе данных, представляя их в виде таблиц.
Персистентность: ORM сохраняет состояние объектов в базе данных и обеспечивает их восстановление при необходимости.
Инкапсуляция: ORM предоставляет абстракцию базы данных, скрывая детали реализации и позволяя работать только с объектами и их свойствами.
Отношения между объектами: ORM позволяет определять и использовать связи между объектами, такие как один-к-одному, один-ко-многим и многие-ко-многим.
Автоматическая генерация SQL-запросов: ORM автоматически создает и выполняет SQL-запросы для взаимодействия с базой данных, освобождая разработчиков от написания сложных запросов вручную.

Использование ORM упрощает разработку приложений, увеличивает их гибкость и переносимость, а также обеспечивает более высокую безопасность и производительность работы с данными.

Видео:Подробно про ORM (Object Relation Mapping) / SQLAlchemy гайдСкачать

Преимущества использования ORM

1. Упрощение разработки. ORM позволяет программистам работать с базой данных, не глубоко погружаясь в язык SQL. Это снижает сложность разработки приложений, упрощает создание запросов и обращение к данным.

2. Переносимость. Благодаря ORM, приложение может легко переноситься на разные СУБД (системы управления базами данных), такие как MySQL, PostgreSQL, SQLite и т.д. При этом не требуется переписывать большую часть кода, связанного с работой с базой данных.

3. Улучшенная поддержка безопасности. ORM-фреймворки автоматически предотвращают некоторые виды атак, связанных с безопасностью данных, такие как SQL-инъекции. Они предоставляют механизмы для защиты и фильтрации данных, которые помогают предотвращать подобные атаки.

4. Ускорение разработки. ORM-фреймворки предлагают различные инструменты и функции, которые упрощают разработку приложений. Например, автоматическая генерация модели данных по схеме базы данных, автоматическое мигрирование базы данных при изменении модели и т.д. Все это позволяет экономить время и ускорить процесс разработки.

5. Лучшая читаемость кода. ORM позволяет разработчикам писать читаемый и понятный код за счет использования объектно-ориентированного подхода. Это делает код более структурированным и упрощает его понимание другими разработчиками.

6. Легкость в поддержке и обслуживании. Разработчики, знакомые с ORM-фреймворком, смогут легко поддерживать и обслуживать приложение, даже если они не знакомы с конкретной СУБД, на которой оно работает. Это снижает затраты на обучение и повышает эффективность разработки.

Преимущество	Описание
Упрощение разработки	Снижение сложности разработки приложений и упрощение создания запросов и обращения к данным.
Переносимость	Возможность легкого переноса приложения на разные СУБД без переписывания кода.
Улучшенная поддержка безопасности	Предотвращение некоторых видов атак, связанных с безопасностью данных, и предоставление механизмов для защиты и фильтрации данных.
Ускорение разработки	Предложение инструментов и функций, упрощающих разработку приложений и экономящих время.
Лучшая читаемость кода	Понятный и структурированный код, что упрощает его понимание и поддержку.
Поддерживаемость и обслуживание	Легкость в поддержке и обслуживании приложения даже для разработчиков, не знакомых с конкретной СУБД.

Видео:#5. CRUD - основы ORM по работе с моделями | Django урокиСкачать

ORM для реляционных баз данных

ORM предоставляет удобный интерфейс для выполнения операций с базой данных, таких как создание, чтение, обновление и удаление данных.

При использовании ORM для работы с реляционными базами данных, каждая таблица базы данных представляется классом, а строки – экземплярами этого класса. Каждое свойство класса соответствует столбцу таблицы.

ORM обеспечивает прозрачное преобразование данных между объектами и записями базы данных, что позволяет программистам работать с данными, используя объектно-ориентированный подход и избегая прямого взаимодействия с SQL-запросами.

Преимущества использования ORM для реляционных баз данных:

Удобство и простота использования: ORM абстрагирует разработчика от изучения и понимания SQL-синтаксиса и позволяет работать с данными, как с объектами.
Безопасность: ORM предотвращает SQL-инъекции и другие уязвимости, связанные с прямым выполнением SQL-запросов.
Поддержка разных баз данных: ORM обычно поддерживает несколько типов реляционных баз данных, что позволяет переносить приложения с одной базы данных на другую без изменения кода.
Автоматическое создание таблиц: ORM может автоматически создавать таблицы согласно определению классов, что упрощает и ускоряет разработку приложений.
Улучшение производительности: ORM снижает количество SQL-запросов, выполняемых приложением, что может привести к улучшению производительности.

Хотя ORM обладает множеством преимуществ, она не является универсальным решением и может быть не самым оптимальным выбором для всех ситуаций. В некоторых случаях, прямое выполнение SQL-запросов может быть более эффективным или удобным.

ORM на основе сопоставления объектно-реляционной архитектуры

ORM на основе сопоставления объектно-реляционной архитектуры работает путем создания отображения между классами и таблицами базы данных. Каждый класс представляет таблицу в базе данных, а его атрибуты соответствуют полям этой таблицы. ORM-фреймворк автоматически создает SQL-запросы для выполнения операций CRUD (создание, чтение, обновление, удаление) на основе этих преобразований.

Преимущества ORM на основе сопоставления объектно-реляционной архитектуры заключаются в том, что она позволяет разработчикам работать с базой данных на более высоком уровне абстракции, скрывая детали взаимодействия с реляционной моделью данных. Это упрощает процесс разработки и обеспечивает гибкость при изменении структуры базы данных.

ORM-фреймворки, основанные на сопоставлении объектно-реляционной архитектуры, имеют разные подходы к сопоставлению классов и таблиц базы данных. Некоторые фреймворки используют аннотации в исходном коде, чтобы указать сопоставление, в то время как другие используют XML-файлы или даже представления базы данных. Но в любом случае, основной принцип работы ORM на основе сопоставления объектно-реляционной архитектуры остается неизменным — это автоматическое преобразование данных между объектами и таблицами.

Преимущества	Недостатки
Упрощение работы с базой данных Улучшение производительности Гибкость при изменении структуры базы данных Уменьшение количества кода для доступа к данным	Сложность конфигурации и настройки ORM Ограничения при использовании сложных запросов Добавление дополнительного слоя абстракции Потеря производительности в некоторых случаях

ORM на основе объектного подхода

Основная идея ORM на основе объектного подхода состоит в том, что каждая таблица базы данных представляется отдельным классом в языке программирования. Связи между таблицами (отношения) выражаются с помощью ассоциаций между классами. Таким образом, каждая запись в базе данных представляется объектом определенного класса.

ORM на основе объектного подхода предоставляет разработчикам удобные методы и свойства для работы с данными. Например, для выполнения запросов к базе данных можно использовать методы классов, которые автоматически генерируют SQL-запросы. Также ORM позволяет сохранять объекты в базу данных, обновлять и удалять записи, а также выполнять операции над связанными объектами.

Преимуществом ORM на основе объектного подхода является улучшение читаемости и поддерживаемости кода. Код становится более выразительным и интуитивно понятным. Кроме того, ORM позволяет работать с данными в более абстрактной форме, что делает приложение более независимым от конкретной СУБД.

Например, вместо написания сложных SQL-запросов, разработчику достаточно вызвать методы сохранения объекта, и ORM автоматически сгенерирует соответствующий SQL-запрос для добавления новой записи в базу данных.

Однако ORM на основе объектного подхода имеет и некоторые недостатки. Во-первых, использование ORM может привести к потере производительности, так как генерация и выполнение SQL-запросов требуют дополнительных вычислительных ресурсов. Во-вторых, ORM может ограничить возможности оптимизации SQL-запросов, так как разработчик полностью доверяет генерируемым ORM запросам и не может влиять на их структуру.

В целом, использование ORM на основе объектного подхода является хорошей практикой при разработке приложений, особенно для работы с большими и сложными базами данных. Конкретный выбор ORM-фреймворка зависит от особенностей проекта и предпочтений разработчиков.

ORM на основе SQL

ORM на основе SQL состоит из трех основных компонентов: сущности (объекты, представляющие таблицы базы данных), отображения (описание соответствия между сущностями и таблицами) и менеджера сущностей (класс, реализующий доступ к данным и операции CRUD — создание, чтение, обновление, удаление).

Основной принцип работы ORM на основе SQL состоит в том, что разработчику не нужно писать и выполнять SQL-запросы вручную. Вместо этого, с помощью ORM, можно работать с базой данных, используя методы и свойства объектов сущностей, а ORM сама сгенерирует и выполнит нужные SQL-запросы.

ORM на основе SQL обычно предоставляет стандартные методы для выполнения операций CRUD, таких как создание, чтение, обновление и удаление записей. Он также обеспечивает поддержку связей между таблицами, возможность создания комплексных запросов и удобную работу с транзакциями и индексами.

Преимущества использования ORM на основе SQL включают более простой и удобный доступ к данным базы данных, упрощение работы с транзакциями и связями, а также возможность повторного использования кода и более быструю разработку приложений.

Видео:Что такое SQL?Скачать

ORM для NoSQL баз данных

NoSQL (Not only SQL) базы данных стали популярными в последние годы благодаря своей гибкости и возможности масштабирования. Однако, в отличие от реляционных баз данных, NoSQL не имеют жесткой схемы данных и работают с документами или ключами-значениями.

ORM (Object-Relational Mapping) — технология, позволяющая связать объектно-ориентированную модель программирования с реляционной базой данных. Но как же быть с NoSQL базами, которые не имеют традиционных таблиц и структур?

С появлением NoSQL баз данных возникла необходимость разработки ORM для их работы. ORM для NoSQL баз данных позволяют программисту использовать привычный объектно-ориентированный подход при работе с данными.

ORM для NoSQL баз данных могут предоставлять интерфейс для работы с различными типами NoSQL баз данных, такими как документоориентированные базы данных (например, MongoDB), графовые базы данных (например, Neo4j) и ключ-значение базы данных (например, Redis).

ORM для NoSQL баз данных предоставляют возможность создавать и обновлять документы или записи в базе данных с помощью объектов и методов, а также выполнять запросы и получать результаты в виде объектов. ORM обеспечивают прозрачность работы с NoSQL базами данных, скрывая сложности и различия синтаксиса каждой конкретной базы.

ORM для NoSQL баз данных могут также предоставлять дополнительные возможности, такие как кэширование, агрегирование данных и репликацию. Они также могут поддерживать транзакции или обеспечивать согласованность данных.

Использование ORM для NoSQL баз данных позволяет ускорить разработку приложений и упростить поддержку баз данных. Однако, необходимо учитывать особенности каждой конкретной базы данных и выбирать ORM, подходящий для конкретного проекта.

В итоге, ORM для NoSQL баз данных позволяют писать более гибкий и удобочитаемый код, используя привычные инструменты и подходы объектно-ориентированного программирования при работе с NoSQL базами данных.

ORM для документоориентированных баз данных

ORM для документоориентированных баз данных предоставляет возможность работать с этими данными, используя объектно-ориентированный код. Он позволяет создавать классы, которые соответствуют структуре и схеме документов в базе данных. ORM занимается преобразованием объектов в документы и обратно, а также выполнением операций чтения, записи, обновления и удаления данных.

Основные принципы работы ORM для документоориентированных баз данных:

Аннотации классов: ORM позволяет использовать аннотации для указания соответствия полей класса полям документа в базе данных. Это позволяет автоматически выполнять маппинг данных при работе с объектами.
Управление соединениями: ORM обеспечивает удобное управление соединениями с базой данных. Он открывает и закрывает соединения автоматически, а также предоставляет возможность конфигурации параметров подключения.
Кэширование данных: ORM позволяет кэшировать данные в памяти, чтобы увеличить производительность при повторном использовании данных. Это особенно полезно при работе с большими объемами данных.
Транзакции: ORM поддерживает транзакции для обеспечения целостности данных. Он позволяет выполнять несколько операций в рамках одной транзакции и откатывать изменения при необходимости.

ORM для документоориентированных баз данных предоставляет удобные инструменты для работы с данными. Он упрощает разработку приложений, позволяет сфокусироваться на бизнес-логике, а не на деталях работы с базой данных. Кроме того, ORM обеспечивает переносимость кода между разными базами данных, так как скрывает специфические детали реализации.

ORM для графовых баз данных

ORM, или Object-Relational Mapping, представляет собой технику, которая обеспечивает соответствие между объектно-ориентированными моделями программного обеспечения и реляционными базами данных. Однако, для графовых баз данных, такая схема не совсем применима, поскольку они имеют другую структуру данных.

ORM для графовых баз данных является относительно новым понятием. Он позволяет разработчикам использовать привычные объектно-ориентированные паттерны для работы с данными в графовой модели.

ORM для графовых баз данных предоставляет удобный способ работы с графами, узлами и связями между ними. Он предоставляет API, который позволяет выполнять CRUD операции (создание, чтение, обновление и удаление) на графовых базах данных, а также выполнять сложные запросы для поиска и анализа данных.

Главное преимущество использования ORM для графовых баз данных заключается в том, что разработчики могут работать с данными в графовой модели, используя знакомые концепции объектно-ориентированного программирования, такие как классы, объекты и связи между ними. Это упрощает разработку и облегчает понимание кода.

Пример ORM для графовых баз данных

Пример ORM для графовых баз данных
Приведем пример использования ORM для графовой базы данных Neo4j: const {ObjectGraphMapper} = require("neo4j-ogm"); // Создание объекта соединения с базой данных const ogm = new ObjectGraphMapper("bolt://localhost", "username", "password"); // Определение класса вершины графа class Person { constructor(name, age) { this.name = name; this.age = age; } } // Сохранение вершины графа в базу данных const john = new Person("John", 25); await ogm.save(john); // Поиск вершин графа по заданному критерию const criteria = { name: "John" }; const result = await ogm.find(Person, criteria); // Обновление вершины графа john.age = 26; await ogm.save(john); // Удаление вершины графа await ogm.delete(john); В приведенном выше примере используется ORM Neo4j-ogm, который позволяет разработчикам работать с графовой базой данных Neo4j, используя объектно-ориентированный подход.

Приведем пример использования ORM для графовой базы данных Neo4j:


const {ObjectGraphMapper} = require("neo4j-ogm");
// Создание объекта соединения с базой данных
const ogm = new ObjectGraphMapper("bolt://localhost", "username", "password");
// Определение класса вершины графа
class Person {
constructor(name, age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
// Сохранение вершины графа в базу данных
const john = new Person("John", 25);
await ogm.save(john);
// Поиск вершин графа по заданному критерию
const criteria = { name: "John" };
const result = await ogm.find(Person, criteria);
// Обновление вершины графа
john.age = 26;
await ogm.save(john);
// Удаление вершины графа
await ogm.delete(john);

В приведенном выше примере используется ORM Neo4j-ogm, который позволяет разработчикам работать с графовой базой данных Neo4j, используя объектно-ориентированный подход.

ORM для графовых баз данных предоставляет множество возможностей для работы с данными в графовой модели. Он упрощает разработку приложений, связанных с графовыми базами данных, и позволяет разработчикам использовать привычные паттерны объектно-ориентированного программирования.