Что такое orm в программировании

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]

Источник

Что такое orm в программировании

На сегодняшний момент существует несколько ORM для Python, среди них:

Наиболее популярной является 1 и 2, однако 3 и 4 являются хорошей альтернативой.

Системы 3 и 4 позиционируются как легковесные, не обладают полным функционалом 1 и 2, но его достаточно для выполнения большинства сложных запросов. Стоит отметить, что их производительность по сравнению с 1 или 2 выше.

Для простоты рассмотрим особенности работы с PeeWee.

Определение модели

Классы модели, поля и экземпляры сущности все отображаются на концепцию базы данных.

В PeeWee определено много типов столбцов:

Чтобы открыть соединение с БД нужно написать

и хотя в мануале пишут, что это не обязательно, тем не менее это хорошая практика, так как позволяет обнаружить ошибки при соединении.

Определение связей происходит при помощи внешнего ключа

создание таблиц в БД происходит следующим образом:

сохранение экземпляра класса в БД происходит по команде:

Подробная документация находится здесь

Прежде чем бросаться и писать ORM обертку для таблиц сущностей, сначала надо спроектировать логическую структуру БД или ХД. Установить все зависимости и способы взаимодействия между сущностями.

ORM SQLAlchemy

Работа с этой ORM начинается с импорта элементов из пакета sqlalchemy.

Для подключения к БД мы создаем объект Engine, который создает связку пула подключения и диалекта конкретной БД.

Далее нужно создать базовый класс для объявления сущностей наших данных

Указывать параметры при вызове конструктора не обязательно, присвоить значения полям экземпляра сущности можно и после.

Для того, чтобы связаться с базой данных и начать с ней диалог, создадим класс сессия.

теперь мы можем сохранять наши экземпляры сущностей в базу.

Источник

Обзор Prisma ORM: как забыть об SQL и сосредоточиться на данных

ORM (англ. Object-Relational Mapping — «объектно-реляционное отображение или преобразование») — технология программирования, которая связывает базы данных с концепциями объектно-ориентированных языков программирования, создавая «виртуальную объектную базу данных».

Работа с базами данных (моделирование данных, изменение схем, формирование запросов и т.п.) — одна из наиболее сложных задач, возникающих при разработке приложений. Prisma предлагает решение, позволяющее сосредоточиться на данных вместо SQL.

Что такое Prisma?

Как утверждают разработчики, Prisma представляет собой «открытую ORM нового поколения для Node.js и TypeScript», реализующую «новую парадигму объектно-реляционного отображения».

Поддерживаемые языки программирования:

Как Prisma работает?

Все начинается с определения схемы. Схема позволяет разработчикам определять модели с помощью интуитивно понятного языка. Она также содержит соединение с БД и определяет генератор:

Каждая модель привязана к таблице в БД и является основой для генерируемого Prisma Client интерфейса доступа к данным.

В приведенной схеме мы настраиваем следующее:

Миграции

Доступ к данным

Prisma Client позволяет разработчикам мыслить в категориях объектов. Другими словами, вместо концепции экземпляров модели, в ответ на запрос к БД возвращаются обычные JavaScript-объекты. Кроме того, запросы являются полностью типизированными. Рассмотрим несколько примеров:

С полным описанием API можно ознакомиться здесь.

Быстрый старт

В данном разделе мы научимся отправлять запросы к базе данных SQLite на TypeScript с помощью Prisma Client.

Загрузка начального проекта и установка зависимостей

Копируем репозиторий с начальным проектом (на самом деле в данном репозитории находится 2 проекта, один на JavaScript, другой на TypeScript; разница между ними невелика):

Переходим в директорию, с которой мы будем работать, устанавливаем зависимости и открываем директорию в редакторе кода:

Проект состоит из 6 файлов:

Формирование запроса

Перед тем, как писать запрос к БД с помощью Prisma Client, взглянем на нашу схему:

Файл script.ts на данном этапе выглядит следующим образом:

Начнем с запроса на получение всех пользователей:

Выполним этот код с помощью следующей команды:

Вот что должно появиться в терминале:

Обратите внимание, что переменная allUsers является строго типизированной благодаря типам, автоматически генерируемым Prisma Client. В этом можно убедиться, если навести курсор на allUsers в редакторе кода (VSCode или любом другом со встроенной поддержкой TypeScript):

Запись данных

Запрос findMany используется для чтения данных из БД. Для записи данных используется запрос create :

Наш запрос добавил новую запись в таблицу Post :

Давайте «опубликуем» созданный пост с помощью запроса update :

Наш запрос обновил соответствующую запись в таблице Post :

Изменение схемы

Сначала добавим новую модель ( Profile ) в нашу схему:

Затем выполняем следующую команду:

Express REST API

В данном разделе мы с нуля реализуем REST API с помощью Prisma Client, Express и TypeScript.

REST (от англ. Representational State Transfer — «передача состояния представления») — архитектурный стиль взаимодействия компонентов распределенного приложения в сети.

Инициализация проекта и установка зависимостей

Создаем директорию проекта, инициализируем проект и устанавливаем зависимости:

Структура нашего проекта будет следующей:

Схема и модели

Наша схема будет состоять из 2 моделей — User и Post :

Как видите, мы снова испольуем SQLite в качестве БД, модель User не изменилась, а у модели появилось несколько дополнительных полей.

Файл prisma/seed.ts будет использоваться для наполнения БД фиктивными данными. Вставьте в него следующий код:

Прежде чем мы перейдем к непосредственной реализации REST API, создадим БД и наполним ее данными.

Для создания БД выполняем следующую команду:

Запускам выполнение скрипта из :

Теперь наша БД готова к использованию.

REST API

Реализуем минимальный сервер с помощью Express:

Далее импортируем Prisma Client и создаем экземпляр клиента:

Теперь определимся с конечными точками (endpoints), которые будут нужны нашему приложению:

Начнем с GET-запросов.

Получение всех пользователей:

Получение определенного поста:

Получение черновиков пользователя:

Получение всех опубликованных постов с условиями:

Создание нового поста:

Создание нового пользователя:

Увеличение количества просмотров поста:

На этом разработка нашего REST API завершена.

С другими примерами использования Prisma можно ознакомиться здесь.

Проверка работоспособности API

Пришло время убедиться в работоспособности нашего REST API. Для этого воспользуемся Postman. Обратите внимание, что для работы с localhost необходимо установить настольного агента (desktop agent).

Запускаем сервер с помощью команды:

Получаем всех пользователей:

Получаем пост с id === 2 :

Создаем нового пользователя:

Создаем новый черновик от лица Боба:

Публикуем данный черновик:

Увеличиваем количество его просмотров:

Полагаю, мы убедились в том, что наш сервис прекрасно функционирует.

Заключение

Итак, какие выводы можно сделать из проведенного нами обзора Prisma ORM? Безусловно, по сравнению с другими популярными решениями для работы с БД семейства SQL, такими как Sequelize или TypeORM, Prisma выглядит более привлекательно как с точки зрения удобства создания и изменения БД, так и с точки зрения простоты формирования запросов и получения данных.

Если же говорить о более специализированных инструментах, таких как Mongoose, то сложно вынести окончательный вердикт, учитывая, что разработчики Prisma обещают в ближайшее время представить MongoDB connector. Однако, если на данный момент Prisma и уступает Mongoose в некоторых аспектах, тот факт, что Prisma умеет работать с несколькими реляционными БД, а также предоставляет возможность выполнять комплексные (include) и точечные (select) запросы (по аналогии с GraphQL), заставляет внимательно следить за ее дальнейшим развитием.

Вместе с тем, нельзя сказать, что Prisma реализует совершенно новый подход к работе с БД. Речь идет, скорее, о доработке существующих технологий, об их совершенствовании в русле доминирующих концепций.

Облачные серверы от Маклауд можно использовать для разработки на WebAssembly.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Источник

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.

Источник

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.

Источник