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]
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.
| Термин | Соответствие |
|---|---|
| Класс модели | таблица в БД |
| Экземпляр поля | столбец в таблице |
| Экземпляр сущности | строка в таблице |
В PeeWee определено много типов столбцов:
| Field Type | Sqlite | Postgresql | MySQL |
| CharField | varchar | varchar | varchar |
| FixedCharField | char | char | char |
| TextField | text | text | longtext |
| DateTimeField | datetime | timestamp | datetime |
| IntegerField | integer | integer | integer |
| BooleanField | integer | boolean | bool |
| FloatField | real | real | real |
| DoubleField | real | double precision | double precision |
| BigIntegerField | integer | bigint | bigint |
| SmallIntegerField | integer | smallint | smallint |
| DecimalField | decimal | numeric | numeric |
| PrimaryKeyField | integer | serial | integer |
| ForeignKeyField | integer | integer | integer |
| DateField | date | date | date |
| TimeField | time | time | time |
| TimestampField | integer | integer | integer |
| BlobField | blob | bytea | blob |
| UUIDField | text | uuid | varchar(40) |
| BareField | untyped | not supported | not supported |
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.
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.
ORM или как забыть о проектировании БД
От автора
Что такое ORM?
Прежде чем учить кого-то уму-разуму стоит понять что представляет из себя термин ORM. Согласно аналогу БСЭ, аббревиатура ORM скрывает буржуйское «Object-relational mapping», что в переводе на язык Пушкина означает «Объектно-реляционное отображение» и означает «технология программирования, которая связывает базы данных с концепциями объектно-ориентированных языков программирования»… т.е. ORM — прослойка между базой данных и кодом который пишет программист, которая позволяет созданые в программе объекты складывать/получать в/из бд.
Все просто! Создаем объект и кладем в бд. Нужен этот же объект? Возьми из бд! Гениально! НО! Программисты забывают о первой буковке абравиатуры и пхнут в одну и ту же табличку все! Начиная от свойств объектов, что логично, и, заканчивая foreign key, что никакого отношения к объекту не имеет! И, что самое страшное, многие тонны howto и example пропагандируют такой подход… мне кажется что первопричина кроется в постоянной балансировке между «я программист» и «я архитектор бд», а т.к. ORM плодятся и множатся — голос программиста давлеет над архитекторским. Все, дальше боли нет, только imho.
«Кто Вы, Мистер Брукс?» или «Что такое объект?»
Тяжкое наследие ООП
Критикам посвящается
После высказывания своих мыслей руководителю я получил вполне ожидаемую реакцию: «Зачем так усложнять? KISS!»
Пришлось «набраться опыта»:
Были случаи с циклическими связями между объектами содержащими среди свойств fkey и задачей «бекапа/сериализации» этого безобразия в xml/json. Нет, бекапы то делаются, вот восстанавливать потом это безобразие чертовски сложно… необходимо жестко отслеживать какие свойства создаются при восстановлении/десериализации, а потом повторно проходить по объектам и восстанавливать связи между ними. Придерживаясь правила выше — надо сначала восстановить объекты, а уж потом связи между ними. Т.к. хранится эта информация в разных таблицах/сущностях — логика была линейной и простой.
На каждый выпад «возьми монгу и не парься» или «документо-ориентированые бд рулят» я всегда приходил к одному и тому же результату который еще никто покрыть не смог:
Я смогу создать схему в реляционной бд которая будет сохранять произвольную структуру данных (произвольные документы), а вот сможете ли вы в документо-ориентированой бд гарантирвать целостность данных на уровне реляционых бд? Я не смог достич такого уровня.
Никого не смущает множественные куски повторяющихся документов с произвольным уровнем вложенности? Не, я знаю что их хранение оптимизировано и вобще, тебе какая разница? Но все же.
Что такое ORM, как он работает и как его использовать?
Кто-то предложил мне использовать ORM для проекта, который я разрабатываю, но у меня возникают проблемы с поиском информации о том, что это такое и как это работает.
Кто-нибудь может дать мне краткое объяснение, что такое ORM и как он работает, и как мне начать использовать его?
ОТВЕТЫ
Ответ 1
Вступление
Например, вот совершенно воображаемый случай с псевдоязыком:
У вас есть класс книг, вы хотите получить все книги, автором которых является «Линус». Вручную, вы бы сделали что-то вроде этого:
С библиотекой ORM это будет выглядеть так:
Механическая часть автоматически обрабатывается с помощью библиотеки ORM.
Плюсы и минусы
Использование ORM экономит много времени, потому что:
Использование библиотеки ORM более гибко, потому что:
Но ORM может быть болью:
Как узнать об ORM?
Ну, используйте один. Какую бы библиотеку ORM вы ни выбрали, все они используют одни и те же принципы. Здесь много библиотек ORM:
Если вы хотите попробовать библиотеку ORM в веб-программировании, вам лучше использовать весь стек фреймворков, например:
Не пытайтесь написать свой собственный ORM, если вы не пытаетесь чему-то научиться. Это гигантский кусок работы, а старым потребовалось много времени и работы, прежде чем они стали надежными.
Ответ 2
Кто-нибудь может дать мне краткое объяснение.
ORM означает «объект для реляционного сопоставления», где
В приложениях, где вы не используете структуру ORM, вы делаете это вручную. Использование структуры ORM позволит вам уменьшить шаблон, необходимый для создания решения.
Итак, скажем, у вас есть этот объект.
Использование структуры ORM позволит вам автоматически сопоставить этот объект с записью db и написать что-то вроде:
И добавьте сотрудника в БД.
К сожалению, это было не так, но я надеюсь, что это достаточно просто, чтобы поймать другие прочитанные статьи.
Ответ 3
Некоторые обрабатывают больше аспектов, чем другие. но цель состоит в том, чтобы взять часть веса слоя данных со стороны разработчиков.
Вот краткое сообщение от Мартина Фаулера (Data Mapper):
Ответ 4
Ответ 5
Первая глава книги Hibernate Java Persistence with Hibernate (3-е изд.) имеет отличный обзор общих концепций ORM и обсуждает мотивацию и дизайн ORM. Очень рекомендуется, даже если вы не работаете с Java.
Ответ 6
Это огромная тема. Возьмите хорошую книгу для спящего режима, и она должна подробно объяснить ORM, прежде чем перейти к ничтожному суровому спящему материалу.
Ответ 7
Ответ 8
Объектная модель связана со следующими тремя концепциями Абстракция данных Инкапсуляция наследование Реляционная модель использовала базовую концепцию отношения или таблицы. Объектно-реляционное сопоставление (OR mapping) продукты объединяют возможности языка программирования объектов с реляционными базами данных.