ORM 实例教程

亦凉 2022-01-13 13:57 178阅读 0赞

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## 一、概述 ##

面向对象编程和关系型数据库，都是目前最流行的技术，但是它们的模型是不一样的。

面向对象编程把所有实体看成对象（object），关系型数据库则是采用实体之间的关系（relation）连接数据。很早就有人提出，关系也可以用对象表达，这样的话，就能使用面向对象编程，来操作关系型数据库。

![bg2019021802.png][]

**简单说，ORM 就是通过实例对象的语法，完成关系型数据库的操作的技术，是"对象-关系映射"（Object/Relational Mapping） 的缩写。**

ORM 把数据库映射成对象。

>  *  数据库的表（table） --> 类（class）
>  *  记录（record，行数据）--> 对象（object）
>  *  字段（field）--> 对象的属性（attribute）

![bg2019021803.png][]

举例来说，下面是一行 SQL 语句。

>     SELECT id, first_name, last_name, phone, birth_date, sex
>      FROM persons 
>      WHERE id = 10

程序直接运行 SQL，操作数据库的写法如下。

>     res = db.execSql(sql);
>     name = res[0]["FIRST_NAME"];

改成 ORM 的写法如下。

>     p = Person.get(10);
>     name = p.first_name;

一比较就可以发现，ORM 使用对象，封装了数据库操作，因此可以不碰 SQL 语言。开发者只使用面向对象编程，与数据对象直接交互，不用关心底层数据库。

总结起来，ORM 有下面这些优点。

>  *  数据模型都在一个地方定义，更容易更新和维护，也利于重用代码。
>  *  ORM 有现成的工具，很多功能都可以自动完成，比如数据消毒、预处理、事务等等。
>  *  它迫使你使用 MVC 架构，ORM 就是天然的 Model，最终使代码更清晰。
>  *  基于 ORM 的业务代码比较简单，代码量少，语义性好，容易理解。
>  *  你不必编写性能不佳的 SQL。

但是，ORM 也有很突出的缺点。

>  *  ORM 库不是轻量级工具，需要花很多精力学习和设置。
>  *  对于复杂的查询，ORM 要么是无法表达，要么是性能不如原生的 SQL。
>  *  ORM 抽象掉了数据库层，开发者无法了解底层的数据库操作，也无法定制一些特殊的 SQL。

## 二、命名规定 ##

许多语言都有自己的 ORM 库，最典型、最规范的实现公认是 Ruby 语言的 [Active Record][]。Active Record 对于对象和数据库表的映射，有一些命名限制。

（1）一个类对应一张表。类名是单数，且首字母大写；表名是复数，且全部是小写。比如，表`books`对应类`Book`。

（2）如果名字是不规则复数，则类名依照英语习惯命名，比如，表`mice`对应类`Mouse`，表`people`对应类`Person`。

（3）如果名字包含多个单词，那么类名使用首字母全部大写的骆驼拼写法，而表名使用下划线分隔的小写单词。比如，表`book_clubs`对应类`BookClub`，表`line_items`对应类`LineItem`。

（4）每个表都必须有一个主键字段，通常是叫做`id`的整数字段。外键字段名约定为单数的表名 + 下划线 + id，比如`item_id`表示该字段对应`items`表的`id`字段。

## 三、示例库 ##

下面使用 [OpenRecord][] 这个库，演示如何使用 ORM。

OpenRecord 是仿 Active Record 的，将其移植到了 JavaScript，而且实现得很轻量级，学习成本较低。我写了一个[示例库][Link 1]，请将它克隆到本地。

>     $ git clone https://github.com/ruanyf/openrecord-demos.git

然后，安装依赖。

>     $ cd openrecord-demos
>     $ npm install

示例库里面的数据库，是从[网上拷贝][Link 2]的 Sqlite 数据库。它的 Schema 图如下（[PDF][] 大图下载）。

[![bg2019021804.jpg][]][bg2019021804.jpg 1]

## 四、连接数据库 ##

使用 ORM 的第一步，就是你必须告诉它，怎么连接数据库（[完整代码][Link 3]看这里）。

>     // demo01.js
>     const Store = require('openrecord/store/sqlite3');
>     
>     const store = new Store({
>       type: 'sqlite3',
>       file: './db/sample.db',
>       autoLoad: true,
>     });
>     
>     await store.connect();

连接成功以后，就可以操作数据库了。

## 五、Model ##

### 5.1 创建 Model ###

连接数据库以后，下一步就要把数据库的表，转成一个类，叫做数据模型（Model）。下面就是一个最简单的 Model（[完整代码][Link 4]看这里）。

>     // demo02.js
>     class Customer extends Store.BaseModel {
>     }
>     
>     store.Model(Customer);

上面代码新建了一个`Customer`类，ORM（OpenRecord）会自动将它映射到`customers`表。使用这个类就很简单。

>     // demo02.js
>     const customer = await Customer.find(1);
>     console.log(customer.FirstName, customer.LastName);

上面代码中，查询数据使用的是 ORM 提供的`find()`方法，而不是直接操作 SQL。`Customer.find(1)`表示返回`id`为`1`的记录，该记录会自动转成对象，`customer.FirstName`属性就对应`FirstName`字段。

### 5.2 Model 的描述 ###

Model 里面可以详细描述数据库表的定义，并且定义自己的方法（[完整代码][Link 5]看这里）。

>     // demo03.js
>     class Customer extends Store.BaseModel {
>       static definition(){
>         this.attribute('CustomerId', 'integer', { primary: true });
>         this.attribute('FirstName', 'string');
>         this.attribute('LastName', 'string');
>         this.validatesPresenceOf('FirstName', 'LastName');
>       }
>     
>       getFullName(){
>         return this.FirstName + ' ' + this.LastName;
>       }
>     }

上面代码告诉 Model，`CustomerId`是主键，`FirstName`和`LastName`是字符串，并且不得为`null`，还定义了一个`getFullName()`方法。

实例对象可以直接调用`getFullName()`方法。

>     // demo03.js
>     const customer = await Customer.find(1);
>     console.log(customer.getFullName());

## 六、CRUD 操作 ##

数据库的基本操作有四种：`create`（新建）、`read`（读取）、`update`（更新）和`delete`（删除），简称 CRUD。

ORM 将这四类操作，都变成了对象的方法。

### 6.1 查询 ###

前面已经说过，`find()`方法用于根据主键，获取单条记录（[完整代码][Link 4]看这里）或多条记录（[完整代码][Link 6]看这里）。

>     // 返回单条记录
>     // demo02.js
>     Customer.find(1)
>     
>     // 返回多条记录
>     // demo05.js
>     Customer.find([1, 2, 3])

`where()`方法用于指定查询条件（[完整代码][Link 6]看这里）。

>     // demo04.js
>     Customer.where({Company: 'Apple Inc.'}).first()

如果直接读取类，将返回所有记录。

>     // 返回所有记录
>     const customers = await Customer;

但是，通常不需要返回所有记录，而是使用`limit(limit[, offset])`方法指定返回记录的位置和数量（[完整代码][Link 7]看这里）。

>     // demo06.js
>     const customers = await Customer.limit(5, 10);)

上面的代码制定从第10条记录开始，返回5条记录。

### 6.2 新建记录 ###

`create()`方法用于新建记录（[完整代码][Link 8]看这里）。

>     // demo12.js
>     Customer.create({
>       Email: 'president@whitehouse.gov',
>       FirstName: 'Donald',
>       LastName: 'Trump',
>       Address: 'Whitehouse, Washington'
>     })

### 6.3 更新记录 ###

`update()`方法用于更新记录（[完整代码][Link 9]看这里）。

>     // demo13.js
>     const customer = await Customer.find(60);
>     await customer.update({
>       Address: 'Whitehouse'
>     });

### 6.4 删除记录 ###

`destroy()`方法用于删除记录（[完整代码][Link 10]看这里）。

>     // demo14.js
>     const customer = await Customer.find(60);
>     await customer.destroy();

## 七、关系 ##

### 7.1 关系类型 ###

表与表之间的关系（relation），分成三种。

>  *  **一对一**（one-to-one）：一种对象与另一种对象是一一对应关系，比如一个学生只能在一个班级。
>  *  **一对多**（one-to-many）： 一种对象可以属于另一种对象的多个实例，比如一张唱片包含多首歌。
>  *  **多对多**（many-to-many）：两种对象彼此都是"一对多"关系，比如一张唱片包含多首歌，同时一首歌可以属于多张唱片。

### 7.2 一对一关系 ###

设置"一对一关系"，需要设置两个 Model。举例来说，假定顾客（`Customer`）和发票（`Invoice`）是一对一关系，一个顾客对应一张发票，那么需要设置`Customer`和`Invoice`这两个 Model。

`Customer`内部使用`this.hasOne()`方法，指定每个实例对应另一个 Model 的一个实例。

>     class Customer extends Store.BaseModel {
>       static definition(){
>         this.hasOne('invoices', {model: 'Invoice', from: 'CustomerId', to: 'CustomerId'});
>       }
>     }

上面代码中，`this.hasOne(name, option)`的第一个参数是该关系的名称，可以随便起，只要引用的时候保持一致就可以了。第二个参数是关系的配置，这里只用了三个属性。

>  *  model：对方的 Model 名
>  *  from：当前 Model 对外连接的字段，一般是当前表的主键。
>  *  to：对方 Model 对应的字段，一般是那个表的外键。上面代码是`Customer`的`CustomerId`字段，对应`Invoice`的`CustomerId`字段。

然后，`Invoice`内部使用`this.belongsTo()`方法，回应`Customer.hasOne()`方法。

>     class Invoice extends Store.BaseModel {
>       static definition(){
>         this.belongsTo('customer', {model: 'Customer', from: 'CustomerId', to: 'CustomerId'});
>       }
>     }

接下来，查询的时候，要用`include(name)`方法，将对应的 Model 包括进来。

>     const invoice = await Invoice.find(1).include('customer');
>     const customer = await invoice.customer;
>     console.log(customer.getFullName());

上面代码中，`Invoice.find(1).include('customer')`表示`Invoice`的第一条记录要用`customer`关系，将`Customer`这个 Model 包括进来。也就是说，可以从`invoice.customer`属性上，读到对应的那一条 Customer 的记录。

### 7.3 一对多关系 ###

上一小节假定 Customer 和 Invoice 是一对一关系，但是实际上，它们是一对多关系，因为一个顾客可以有多张发票。

一对多关系的处理，跟一对一关系很像，唯一的区别就是把`this.hasOne()`换成`this.hasMany()`方法。从名字上就能看出，这个方法指定了 Customer 的一条记录，对应多个 Invoice（[完整代码][Link 11]看这里）。

>     // demo08.js
>     class Customer extends Store.BaseModel {
>       static definition(){
>         this.hasMany('invoices', {model: 'Invoice', from: 'CustomerId', to: 'CustomerId'});
>       }
>     }
>     
>     class Invoice extends Store.BaseModel {
>       static definition(){
>         this.belongsTo('customer', {model: 'Customer', from: 'CustomerId', to: 'CustomerId'});
>       }
>     }

上面代码中，除了`this.hasMany()`那一行，其他都跟上一小节完全一样。

### 7.4 多对多关系 ###

通常来说，"多对多关系"需要有一张中间表，记录另外两张表之间的对应关系。比如，单曲`Track`和歌单`Playlist`之间，就是多对多关系：一首单曲可以包括在多个歌单，一个歌单可以包括多首单曲。数据库实现的时候，就需要一张`playlist_track`表来记录单曲和歌单的对应关系。

因此，定义 Model 就需要定义三个 Model（[完整代码][Link 12]看这里）。

>     // demo10.js
>     class Track extends Store.BaseModel{
>       static definition() {
>         this.hasMany('track_playlists', { model: 'PlaylistTrack', from: 'TrackId', to: 'TrackId'});
>         this.hasMany('playlists', { model: 'Playlist', through: 'track_playlists' });
>       }
>     }
>     
>     class Playlist extends Store.BaseModel{
>       static definition(){
>         this.hasMany('playlist_tracks', { model: 'PlaylistTrack', from: 'PlaylistId', to: 'PlaylistId' });
>         this.hasMany('tracks', { model : 'Track', through: 'playlist_tracks' });
>       }
>     }
>     
>     class PlaylistTrack extends Store.BaseModel{
>       static definition(){
>         this.tableName = 'playlist_track';
>         this.belongsTo('playlists', { model: 'Playlist', from: 'PlaylistId', to: 'PlaylistId'});
>         this.belongsTo('tracks', { model: 'Track', from: 'TrackId', to: 'TrackId'});
>       }
>     }

上面代码中，`Track`这个 Model 里面，通过`this.hasMany('playlists')`指定对应多个歌单。但不是直接关联，而是通过`through`属性，指定中间关系`track_playlists`进行关联。所以，Track 也要通过`this.hasMany('track_playlists')`，指定跟中间表的一对多关系。相应地，`PlaylistTrack`这个 Model 里面，要用两个`this.belongsTo()`方法，分别跟另外两个 Model 进行连接。

查询的时候，不用考虑中间关系，就好像中间表不存在一样。

>     // demo10.js
>     const track = await Track.find(1).include('playlists');
>     const playlists = await track.playlists;
>     playlists.forEach(l => console.log(l.PlaylistId));

上面代码中，一首单曲对应多张歌单，所以`track.playlists`返回的是一个数组。

（完）

转载于:https://my.oschina.net/u/3477605/blog/3014289

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220113/903ed2410e1a48308d37859ce606c779.png
[bg2019021802.png]: /images/20220113/37b4786dc61044f19195495aefb98b62.png
[bg2019021803.png]: /images/20220113/c28d2122fc0b4f1a9555e9be71da98a6.png
[Active Record]: https://guides.rubyonrails.org/active_record_basics.html
[OpenRecord]: https://github.com/PhilWaldmann/openrecord
[Link 1]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos
[Link 2]: http://www.sqlitetutorial.net/sqlite-sample-database/
[PDF]: http://www.sqlitetutorial.net/wp-content/uploads/2018/03/sqlite-sample-database-diagram-color.pdf
[bg2019021804.jpg]: /images/20220113/51052606f41b45e6af31c3562c29dffb.png
[bg2019021804.jpg 1]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/db/schema.jpg
[Link 3]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo01.js
[Link 4]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo02.js
[Link 5]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo03.js
[Link 6]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo04.js
[Link 7]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo06.js
[Link 8]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo12.js
[Link 9]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo13.js
[Link 10]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo14.js
[Link 11]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo08.js
[Link 12]: https://github.com/ruanyf/openrecord-demos/blob/master/demos/demo10.js