Взаємодія з базами даних у JavaScript: навіщо потрібен ORM?
У процесі розробки повноцінних додатків, робота з базами даних стає майже неминучою. Для ефективної взаємодії з даними, необхідна реалізація CRUD-операцій: створення, читання, оновлення та видалення.
Для цього потрібна відповідна база даних. Якщо ви використовуєте об’єктно-орієнтовану мову програмування, таку як JavaScript, і реляційну базу даних, наприклад MySQL, взаємодія з нею може стати досить складною.
Розробнику JavaScript потрібно враховувати специфіку реляційної бази даних, її синтаксис, а також вміти писати складні SQL-запити, необхідні для вашого застосунку.
Варто пам’ятати, що реляційні бази даних зберігають інформацію в таблицях з рядками та стовпцями, тоді як JavaScript оперує об’єктами та зв’язками між ними. Це може вимагати значних зусиль та часу, тому на допомогу приходить Object Relational Mapper (ORM).
Що таке Object Relational Mapper (ORM)?
ORM – це інструмент, що дозволяє розробникам взаємодіяти з реляційними базами даних, використовуючи об’єктно-орієнтований підхід.
ORM виступає своєрідним “мостом” між кодом програми та обраною реляційною базою даних. Це дає можливість розробникам працювати з даними, використовуючи ті ж об’єктно-орієнтовані принципи, що й у коді застосунку.
ORM відображає таблиці реляційної бази даних у класи, де кожен екземпляр класу представляє запис або рядок таблиці. Атрибути класу, у свою чергу, відповідають стовпцям таблиці.
Це означає, що розробники можуть створювати, читати, оновлювати, видаляти та керувати даними у базі даних, використовуючи обрану мову програмування, без потреби писати складні SQL-запити.
Застосування ORM мінімізує необхідність роботи з SQL та позбавляє від вивчення специфічної мови запитів для взаємодії з базою даних.
Розгляньмо приклад: щоб знайти користувачів з ІТ-відділу в MySQL, потрібно написати такий запит:
SELECT * FROM users WHERE department="IT";
А ось як виглядає той самий запит з використанням JavaScript ORM:
const users = await User.findAll({
where: {
department: 'IT',
},
});
Як бачимо, для створення запиту використовується простий JavaScript.
Переваги використання ORM
Розглянемо основні переваги, які ORM надає розробникам JavaScript:
Абстрагування від складності бази даних
ORM приховує складність основної бази даних, дозволяючи розробникам взаємодіяти з нею за допомогою коду серверної мови, а не складних SQL-запитів.
Деякі ORM надають конструктори запитів, що спрощують написання складних запитів, використовуючи принципи ООП. Це дозволяє створювати чистіший та зрозуміліший код, який легше налагоджувати та оновлювати.
Підвищення продуктивності
ORM абстрагує від написання SQL-запитів та керування взаємодією з базою даних. Це дає можливість розробникам сфокусуватися на бізнес-логіці програми, що є найважливішою її частиною.
Розробники взаємодіють з базами даних у звичному ООП-форматі без необхідності писати багато шаблонного коду або виконувати повторювані завдання.
ORM може автоматично заповнювати бази даних та створювати коди доступу до даних, що значно підвищує продуктивність розробників.
Незалежність від типу бази даних
Важлива перевага ORM – можливість писати код програми незалежно від обраної бази даних. Це означає, що код не прив’язаний до конкретної бази даних, що дозволяє легко перемикатись між ними без значних змін у коді.
Це особливо важливо, коли програма потребує розвитку або підтримки використання кількох баз даних.
Легке керування схемою та зв’язками
ORM спрощує роботу зі схемами у базі даних та керування зв’язками між об’єктами.
Деякі ORM пропонують автоматичне створення схем на основі існуючих баз даних, а більшість надають методи для визначення зв’язків між таблицями та керування ними.
Покращена безпека
ORM забезпечує підвищену безпеку бази даних, фільтруючи дані та використовуючи параметризовані запити. Параметризовані запити використовують заповнювачі для вхідних значень замість безпосереднього введення даних користувачем.
Таким чином, введені користувачем дані не вбудовуються безпосередньо в SQL-запит, що дозволяє ORM захистити застосунок від SQL-ін’єкцій.
Недоліки використання ORM
Незважаючи на багато переваг, ORM має й деякі недоліки. Введення додаткового рівня абстракції може призвести до збільшення споживання ресурсів та пам’яті.
Для ефективного використання ORM розробникам потрібно навчитися працювати з ним, а також мати базове розуміння SQL, щоб розуміти дії кожної команди.
Незважаючи на це, ORM є корисним інструментом для розробників, що є найкращим способом взаємодії з реляційними базами даних у додатках, розроблених за принципами ООП. Розглянемо кілька популярних ORM для JavaScript.
Sequelize
Sequelize – це сучасна TypeScript та Node.js ORM для Oracle DB, PostgreSQL, MySQL, MariaDB, SQLite, Microsoft SQL Server, IBM DB2 та Snowflake. Sequelize є популярним ORM для розробників, що працюють з Node.js та реляційними базами даних.
Це пояснюється надійним набором функцій, які спрощують роботу з реляційними базами даних у Node.js. Sequelize – ORM на основі обіцянок, що дозволяє підтримувати обіцянки, які є основою фреймворку Node.js.
Sequelize підтримує швидке та відкладене завантаження, транзакції, реплікацію читання та перевірку моделі, а також міграцію та синхронізацію бази даних.
Користувачі можуть визначати асоціації та відносини між режимами під час використання Sequelize. Надає широкий спектр опцій запитів, що дозволяє створювати складні запити до бази даних.
Prisma
Prisma – це ORM з відкритим вихідним кодом, який дозволяє легко керувати базою даних з будь-якого JavaScript або TypeScript середовища.
Prisma підтримує PostgreSQL, MySQL, Microsoft SQL Server, CockroachDB, SQLite та MongoDB. Забезпечує інтеграцію з будь-яким фреймворком JavaScript або TypeScript, спрощує роботу з базами даних та підвищує безпеку типів.
Для створення запитів, Prisma має функцію Prisma client, що оснащена автозавершенням та дозволяє створювати типобезпечні запити, адаптовані до схеми, що використовується у програмі.
Розробники можуть створити власну схему або використовувати Prisma для автоматичного створення схеми шляхом аналізу існуючої бази даних.
Prisma migrate – інструмент міграції схем, автоматично генерує настроювані SQL-міграції, що дозволяє користувачам мати повний контроль під час переходу з розробки до продакшну.
Користувачі Prisma мають доступ до Prisma Studio, адміністративного інтерфейсу, для перегляду, аналізу та маніпулювання даними, що зберігаються у базі даних.
TypeORM
TypeORM – це ORM з відкритим вихідним кодом, розроблений для підтримки найновіших функцій JavaScript та надання додаткових можливостей для створення різних типів програм, що використовують бази даних.
TypeORM підтримує MySQL, MariaDB, PostgreSQL, CockroachDB, SQLite, Microsoft SQL Server, Oracle, SAP Hana та sql.js.
TypeORM, який підтримує JavaScript та TypeScript, також працює з MongoDB, яка не є реляційною базою даних. TypeORM працює в Node.js, браузері, платформах Ionic, Cordova, React Native, NativeScript, Expo та Election.
TypeORM дозволяє працювати з різними типами баз даних та використовувати декілька їх екземплярів. Підтримує кешування запитів, журналювання, транзакції, асоціації, активні та ліниві зв’язки, а також міграції та їх автоматичну генерацію.
TypeORM також підтримує DataMapper, ActiveRecord, потокову передачу необроблених результатів, запити між базами даних та схемами, та пропонує потужний конструктор запитів.
MikroORM
MikroORM – це TypeScript ORM з відкритим кодом, що підтримує MySQL, MariaDB, PostgreSQL, SQLite та MongoDB. Цей ORM базується на Datamapper, Identity Map Pattern та Unit of Work. Одиниця роботи використовується для ведення списку сутностей, на які впливає бізнес-операція, а також координує запис змін.
Це дозволяє автоматично обробляти транзакції, автоматичне групування всіх запитів та реалізацію бізнес/доменної логіки безпосередньо в сутностях.
MikroORM має QueryBuilder з підтримкою метаданих та автоматичним об’єднанням, та системою подій для підключення до життєвого циклу сутності та зміни роботи UnitOfWork.
Заповнення баз даних також легше з MikroORM, оскільки він постачається з інструментом для створення підроблених даних для заповнення бази даних. MikroORM також підтримує легку міграцію баз даних.
Bookshelf.Js
Bookshelf – це JavaScript ORM з відкритим кодом для Node.js. Цей ORM має на меті надати просту бібліотеку для виконання стандартних завдань при запитах до баз даних в JavaScript та формування зв’язків між об’єктами. Bookshelf розроблено для роботи з PostgreSQL, MySQL та SQLite3.
Bookshelf підтримує використання промісів і традиційних зворотних викликів під час роботи з ORM з програми Node.js. Він також підтримує транзакції, поліморфні асоціації, завантаження зв’язків та різноманітність зв’язків.
Bookshelf вирізняється своєю простотою, гнучкістю та легкістю читання коду. Якщо вам потрібен простий, мінімальний ORM для ваших проєктів JavaScript, Bookshelf стане чудовим вибором.
Node ORM2
Node ORM2 – це проста та легка ORM для Node.js, яка підтримує бази даних MySQL, SQLite та Progress OpenEdge. Ця ORM дозволяє легко працювати з моделями в Node.js. При роботі з моделями дозволяє легко створювати, синхронізувати, видаляти, отримувати, знаходити, підраховувати, а також масово створювати моделі даних.
Node ORM2 дозволяє створювати асоціації між моделями та визначати спеціальні перевірки. Він реалізує поведінку екземпляра singleton, яка гарантує, що ви завжди отримуєте той самий об’єкт, що представляє цей рядок, коли отримуєте його кілька разів.
Waterline
Waterline – це ORM на основі адаптера для Node.js. Це також ORM за замовчуванням, що постачається з інфраструктурою веб-розробки Sails. Waterline можна використовувати без використання фреймворку Sails.
Waterline забезпечує підтримку роботи з різними системами баз даних через адаптери. Офіційно підтримувані бази даних: MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Redis та локальне сховище.
Waterline також має адаптери спільноти для CouchDB, SQLite, Oracle, Microsoft SQL Server, DB2, Riak, neo4j, OrientDB, Amazon RDS, DynamoDB, Azure Table, RethinkDB та Solr.
Waterline дозволяє використовувати більше однієї бази даних у проекті та надає єдиний API для роботи з різними базами даних та протоколами. Код, написаний за допомогою Waterline ORM, може працювати з будь-якою базою даних, що підтримується ORM, без необхідності змінювати код.
Waterline створено з акцентом на модульність, можливість тестування та узгодженість між адаптерами.
Objection.js
Objection.js – це ORM, що має на меті полегшити використання всієї потужності SQL та базового механізму бази даних.
Objection.js пропонує всі переваги конструктора запитів SQL та є потужним для роботи зі зв’язками. Конструктор запитів SQL спрощує процес створення складних запитів.
Objection.js пропонує простий спосіб визначення моделей і зв’язків з повними можливостями CRUD. Користувачі також можуть завантажувати, вставляти та повертати графіки об’єктів, зберігати складні документи як окремі рядки та використовувати перевірку схеми JSON. Objection.js підтримує TypeScript та JavaScript.
Висновок
При роботі з реляційними базами даних у JavaScript або TypeScript додатку, для розробника краще використовувати ORM.
Це не тільки спростить взаємодію з базою даних, а й підвищить продуктивність, зменшить кількість SQL, який потрібно писати, та підвищить безпеку програми.
При виборі ORM, розгляньте будь-яку з описаних в статті ORM, виходячи з того, які функції підходять для розроблюваного вами застосунку.
Ви також можете дослідити найкращі онлайн-компілятори JavaScript.