Razumevanje Objektno-Relacionog Mapera (ORM) u JavaScriptu
U razvoju sveobuhvatnih aplikacija, neizbežno je suočavanje sa bazama podataka. Takve aplikacije zahtevaju implementaciju CRUD operacija, odnosno mogućnost kreiranja, čitanja, ažuriranja i brisanja podataka.
Za tu svrhu, neophodna je baza podataka. Ukoliko gradite aplikaciju koristeći objektno-orijentisani programski jezik kao što je JavaScript i pritom koristite relacionu bazu podataka kao što je MySQL, rad sa bazom podataka može postati izazovan zadatak.
Kao JavaScript programer, neophodno je da se upoznate sa zamršenim detaljima relacione baze podataka, razumete sintaksu baze podataka i naučite kako da formulišete kompleksne SQL upite koji su možda potrebni vašoj aplikaciji.
Važno je imati na umu da relacione baze podataka čuvaju podatke u tabelama, koje se sastoje od redova i kolona, dok JavaScript operiše sa objektima i odnosima između njih. Sve ovo može biti komplikovano i dugotrajno za obavljanje, te se stoga javlja potreba za Objektno-Relacionim Maperom (ORM).
Šta je Objektno-Relacioni Maper (ORM)?
ORM je alatka koja omogućava programerima da rade sa relacionim bazama podataka koristeći objektno-orijentisane principe.
ORM deluje kao posrednik između koda aplikacije i izabrane relacione baze podataka, omogućavajući programerima da koriste iste objektno-orijentisane koncepte u svom kodu aplikacije dok komuniciraju sa bazom podataka.
ORM mapira tabele relacione baze podataka u klase, pri čemu instance tih klasa predstavljaju zapise ili redove u tabeli. Atributi klasa se koriste za predstavljanje kolona u tabeli.
Ovo, zauzvrat, omogućava programerima da koriste svoj programski jezik za kreiranje, čitanje, ažuriranje, brisanje i upravljanje podacima koji su uskladišteni u bazi podataka, bez potrebe da pišu složene SQL izjave.
Korišćenjem ORM-a smanjujete količinu SQL-a koju treba da čitate, a izbegavate učenje novog jezika za upite pri radu sa bazom podataka.
Da bismo ilustrovali kako ORM funkcioniše, razmotrimo sledeći MySQL upit koji traži korisnike iz IT sektora:
SELECT * FROM users WHERE department="IT";
Isti upit se može formulisati korišćenjem JavaScript ORM-a, kao što je prikazano u nastavku. Obratite pažnju na upotrebu standardnog JavaScript koda za kreiranje istog upita:
const users = await User.findAll({
where: {
department: 'IT',
},
});
Prednosti Korišćenja ORM-a
Neke od prednosti koje JavaScript programeri mogu da iskoriste korišćenjem ORM-a uključuju:
Apstrakcija Složenosti Baze Podataka
ORM-ovi prikrivaju složenost osnovne baze podataka, omogućavajući programerima da komuniciraju sa bazom podataka putem svog programskog jezika, a ne složenog SQL-a.
Pojedini ORM-ovi takođe nude alate za izgradnju upita, koji olakšavaju pisanje kompleksnih upita koristeći OOP principe. Ovo omogućava programerima da pišu čistiji kod koji je lakši za održavanje, otklanjanje grešaka i ažuriranje.
Povećana Produktivnost
ORM-ovi apstrahuju složenost pisanja sirovih SQL upita i upravljanja interakcijama sa bazom podataka, omogućavajući programerima da se usredsrede na poslovnu logiku aplikacije, koja je najvažniji deo aplikacije.
Pored toga, programeri komuniciraju sa bazama podataka pomoću poznatijeg OOP obrasca, bez potrebe za pisanjem velike količine šablonskog koda ili izvršavanjem repetitivnih zadataka.
ORM-ovi se takođe mogu koristiti za automatsko popunjavanje baza podataka i generisanje kodova za pristup podacima. Svi ovi faktori značajno povećavaju produktivnost programera.
Nezavisnost od Baze Podataka
Ključna karakteristika ORM-ova je da vam omogućavaju da pišete kod aplikacije na način koji ne zavisi od konkretne baze podataka. Na taj način, kod vaše aplikacije nije vezan za jednu bazu podataka, te možete lako da promenite bazu podataka koju aplikacija koristi bez potrebe za značajnim izmenama koda aplikacije.
Ovo je od velike važnosti, naročito kada aplikacija treba da evoluira ili podrži korišćenje više baza podataka.
Jednostavno Upravljanje Šemama i Odnosima
ORM-ovi pojednostavljuju proces rada sa šemama u vašoj bazi podataka i upravljanje odnosima između entiteta u bazi podataka.
Neki ORM-ovi nude funkcije kao što je automatsko generisanje šema iz postojećih baza podataka, a većina obezbeđuje metode koje omogućavaju lako definisanje i upravljanje odnosima između tabela u bazi podataka.
Poboljšana Sigurnost
ORM pruža poboljšanu bezbednost baze podataka, jer filtrira podatke za vas i interno koristi parametrizovane upite. Parametrizovani upiti su SQL upiti koji koriste čuvare mesta za ulazne vrednosti umesto direktne upotrebe unosa od strane korisnika.
Stoga, unos koji daje korisnik nikada se direktno ne ugrađuje u SQL upit. Ovo omogućava ORM-u da zaštiti vašu aplikaciju od SQL injection napada, čime se poboljšava bezbednost vaše aplikacije.
Nedostaci Korišćenja ORM-a
Iako ORM-ovi imaju mnoge prednosti za programere, postoje i određeni nedostaci povezani sa njihovom upotrebom. Jedan od njih je da, pošto uvode sloj apstrakcije iznad baze podataka, to može dovesti do smanjenja performansi i većeg korišćenja memorije.
Dodatno, da bi koristili ORM, programeri moraju naučiti kako se on koristi i ne mogu ga koristiti bez osnovnog razumevanja SQL-a, kako bi bili svesni šta svaka komanda zapravo radi.
Uprkos tome, ORM-ovi su i dalje vrlo korisni alati za programere i predstavljaju najbolji i najlakši način za interakciju sa relacionim bazama podataka iz aplikacija zasnovanih na OOP principima. Da bismo vam pomogli da počnete sa korišćenjem ORM-a, evo nekih od najboljih ORM-ova koje možete koristiti u svojim JavaScript aplikacijama.
Sequelize
Prema zvaničnoj dokumentaciji, Sequelize je savremeni TypeScript i Node.js ORM za Oracle DB, PostgreSQL, MySQL, MariaDB, SQLite, Microsoft SQL Server, IBM DB2 i Snowflake bazu podataka. Sequelize, kao projekat otvorenog koda, veoma je popularan ORM među programerima koji rade sa Node.js okvirom i relacionim bazama podataka.
Ovo se može pripisati njegovom obimnom skupu funkcija koje olakšavaju rad sa relacionim bazama podataka u Node.js. Prvo, Sequelize je ORM zasnovan na obećanjima, što mu omogućava da podrži obećanja koja su ključna karakteristika Node.js okvira.
Pored toga, Sequelize podržava „eager loading“ (nestrpljivo učitavanje), gde se resursi učitavaju čim se kod aplikacije izvrši, i „lazy loading“ (lenjo učitavanje), gde se resursi učitavaju samo kada su zaista potrebni. Sequelize takođe nudi solidnu podršku za transakcije, replikaciju čitanja i validaciju modela, i omogućava migracije i sinhronizaciju baze podataka.
Korisnici mogu definisati asocijacije i odnose između modela koristeći Sequelize. Konačno, on pruža bogat skup opcija za upite, omogućavajući programerima da sa lakoćom formulišu kompleksne upite baze podataka.
Prisma
Prisma je ORM otvorenog koda koji omogućava lako upravljanje i interakciju sa vašom bazom podataka iz bilo kog JavaScript ili TypeScript okruženja.
Prisma podržava PostgreSQL, MySQL, Microsoft SQL Server, CockroachDB, SQLite i MongoDB. Osim toga, omogućava laku integraciju sa bilo kojim JavaScript ili TypeScript okvirom, pojednostavljuje rad sa bazama podataka i povećava sigurnost tipova.
Kako bi pomogla programerima u kreiranju upita, Prisma poseduje funkciju nazvanu Prisma client, koja dolazi sa automatskim dovršavanjem i omogućava programerima da kreiraju upite bezbedne po tipu, prilagođene šemi koju koriste u aplikaciji.
Programeri mogu kreirati sopstvenu šemu od nule ili koristiti Prismi da automatski generišu šemu, introspekcijom postojeće baze podataka.
Još jedna karakteristika Prisme je Prisma migrate, alatka za migraciju Prisma šeme koja automatski generiše prilagodljive SQL migracije, omogućavajući korisnicima da imaju potpunu kontrolu i fleksibilnost pri prenošenju aplikacija iz razvojnog u produkciono okruženje.
Konačno, korisnici Prisme imaju pristup Prisma Studiu, administrativnom korisničkom interfejsu koji omogućava korisnicima da pregledaju, istražuju, manipulišu i razumeju podatke koji se nalaze u bazi podataka. Sve ove karakteristike čine Prismi odličnim ORM-om za JavaScript i TypeScript programere.
TypeORM
TypeORM je ORM otvorenog koda, razvijen sa ciljem da uvek podržava najnovije JavaScript funkcije i obezbedi dodatne funkcije koje omogućavaju programerima da kreiraju bilo koju vrstu aplikacije koja koristi baze podataka.
TypeORM podržava MySQL, MariaDB, PostgreSQL, CockroachDB, SQLite, Microsoft SQL Server, Oracle, SAP Hana i sql.js baze podataka.
TypeORM, koji podržava JavaScript i TypeScript programske jezike, takođe podržava MongoDB, koja nije relaciona baza podataka. TypeORM funkcioniše na Node.js, u pregledaču, Ionic, Cordova, React Native, NativeScript, Expo i Electron platformama.
TypeORM omogućava programerima da rade sa više tipova baza podataka i da koriste više instanci baze podataka. Takođe podržava keširanje upita, logovanje, transakcije, asocijacije, „eager“ i „lazy“ odnose i omogućava migracije i automatsko generisanje migracija.
TypeORM takođe podržava DataMapper, ActiveRecord, strimovanje sirovih rezultata, upite između različitih baza podataka i šema i nudi korisnicima moćan alat za izgradnju upita.
MikroORM
MikroORM je open-source TypeScript ORM koji podržava MySQL, MariaDB, PostgreSQL, SQLite i MongoDB. Ovaj ORM je zasnovan na DataMapper-u, obrascu mapiranja identiteta i jedinici rada. Jedinica rada služi za održavanje liste objekata na koje se odnosi poslovna transakcija, kao i za koordinaciju upisivanja promena.
Ovo ima prednost u tome što omogućava automatsko upravljanje transakcijama, automatsko grupisanje svih upita i direktnu implementaciju poslovne/domenske logike direktno u entitetima koji se koriste.
MikroORM takođe dolazi sa QueryBuilder-om koji je svestan metapodataka sa podrškom za automatsko pridruživanje i sistemom događaja koji se može koristiti za povezivanje sa životnim ciklusom entiteta i za promenu načina na koji UnitOfWork funkcioniše.
Popunjavanje baze podataka inicijalnim skupom podataka je takođe olakšano sa MikroORM-om, jer dolazi sa alatom za popunjavanje koji vam omogućava da generišete lažne podatke bilo kog obima ili oblika i da ih koristite za popunjavanje baze podataka.
Konačno, MikroORM takođe podržava jednostavne migracije baze podataka.
Bookshelf.js
Bookshelf je JavaScript ORM otvorenog koda za Node.js. Ovaj ORM ima za cilj da obezbedi jednostavnu biblioteku koja se može koristiti za obavljanje uobičajenih zadataka prilikom upita baza podataka u JavaScriptu i formiranja odnosa između ovih objekata. Bookshelf je dizajniran za rad sa PostgreSQL, MySQL i SQLite3.
Kao Node.js ORM, Bookshelf podržava upotrebu obećanja i tradicionalnih povratnih poziva pri radu sa ORM-om iz Node.js aplikacije. Pored toga, podržava transakcije, polimorfne asocijacije, „eager“ / „nested-eager“ učitavanje relacija i razne relacije.
Iako nije na istom nivou kao drugi ORM-ovi sa više funkcija, Bookshelf se ističe svojom jednostavnošću, fleksibilnošću i lakoćom čitanja, razumevanja njegove baze koda i proširenja. Ukoliko vam je potreban jednostavan, lagan ORM za vaše JavaScript projekte, Bookshelf je odličan izbor.
Node ORM2
Node ORM2 je jednostavan i lagan Node.js ORM koji podržava MySQL, SQLite i Progress OpenEdge baze podataka. Ovaj ORM vam omogućava da jednostavno radite sa svojim modelima u Node.js. Kada radite sa modelima, omogućava vam da jednostavno kreirate, sinhronizujete, brišete, dobijate, pronalazite, uklanjate, brojite, kao i da grupno kreirate modele podataka.
Takođe omogućava kreiranje asocijacija između modela i definisanje prilagođenih validacija, pored ugrađenih validacija koje dolaze sa njim. Node ORM2 implementira ponašanje jedne instance, koje osigurava da kada preuzmete isti red više puta, uvek dobijete isti objekat koji predstavlja taj red.
Waterline
Waterline je ORM zasnovan na adapteru za Node.js. To je takođe podrazumevani ORM koji dolazi sa Sails okvirom za web razvoj. Međutim, Waterline se može koristiti i bez korišćenja Sails okvira.
Budući da je ORM zasnovan na adapteru, Waterline pruža podršku za rad sa više sistema baza podataka korišćenjem adaptera. Zvanično podržane baze podataka uključuju MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Redis i lokalno skladište.
Međutim, Waterline takođe ima adaptere zajednice za CouchDB, SQLite, Oracle, Microsoft SQL Server, DB2, Riak, neo4j, OrientDB, Amazon RDS, DynamoDB, Azure Tables, RethinkDB i Solr.
Waterline vam omogućava da koristite više od jedne baze podataka u svom projektu i obezbeđuje jedinstven API za rad sa različitim bazama podataka i protokolima. To znači da kod napisan korišćenjem Waterline ORM-a može da radi sa bilo kojom bazom podataka koju podržava ORM, bez potrebe da menjate svoj kod.
Pored toga, Waterline je kreiran sa naglaskom na modularnosti, testiranju i konzistentnosti kroz adaptere, što ga čini vrlo lakim za korišćenje i integraciju sa različitim bazama podataka.
Objection.js
Objection.js je ORM koji ima za cilj da olakša korišćenje pune snage SQL-a i osnovnog mehanizma baze podataka.
U tom pogledu, nudi sve prednosti alata za izgradnju SQL upita i moćan je u radu sa odnosima. Alat za izradu SQL upita pojednostavljuje proces kreiranja kompleksnih SQL upita.
Objection.js nudi jednostavan način definisanja modela i odnosa između njih, sa punim CRUD mogućnostima (Kreiraj, Čitaj, Ažuriraj, Briši) koje koriste punu snagu SQL-a, uz transakcije koje se lako koriste.
Korisnici takođe mogu da učitavaju, ubacuju i postavljaju grafike objekata, skladište složene dokumente kao pojedinačne redove i koriste validaciju JSON šeme. Objection.js ima zvaničnu podršku za TypeScript i JavaScript programske jezike.
Zaključak
Kao programer, kada radite sa relacionim bazama podataka iz JavaScript ili TypeScript aplikacije, bolje je da komunicirate sa bazom podataka putem ORM-a.
Ovo ne samo da će pojednostaviti interakciju sa bazom podataka, već će i povećati vašu produktivnost, smanjiti količinu SQL-a koji treba da napišete i poboljšati sigurnost vaše aplikacije.
Kada razmatrate koji ORM da koristite, razmislite o korišćenju bilo kog od ORM-ova navedenih u ovom članku, u zavisnosti od toga koje funkcije odgovaraju aplikaciji koju pravite.
Takođe možete istražiti najbolje JavaScript kompajlere online.