ORM 与传统数据库操作的区别

抽象层级
ORM(对象关系映射)提供了一个抽象层级,将数据库表和行映射为对象和属性,从而实现了面向对象编程和关系型数据库之间的桥梁。通过这一抽象层级,开发人员可以使用面向对象的编程语言和概念来操作数据库,而无需直接编写和执行原始的 SQL 查询语句。相比之下,传统的数据库操作则需要手动编写和执行 SQL 查询来进行数据操作,这种方式更加底层和繁琐。ORM 的抽象层级使得开发人员可以专注于对象层面的编程,而不必过多关注底层数据库的细节。

对象化的数据操作
ORM 允许开发人员使用面向对象的编程语言和语法来操作数据库。开发人员可以通过对象的方法和属性来执行数据的插入、查询、更新和删除操作,而无需手动编写和解析 SQL 语句。例如,在 Java 中使用 Hibernate ORM 框架,开发人员可以使用 Java 对象和方法来执行数据库操作,而不需要编写 SQL 语句。这种对象化的数据操作方式更加直观和自然,符合面向对象编程的思想。与之相反,传统的数据库操作需要直接使用 SQL 语句来执行数据操作,这种方式更加底层和繁琐。

数据库独立性
ORM 提供了对多种数据库系统的支持,通过统一的接口和抽象层级来操作不同的数据库。这使得开发人员可以在不同的数据库系统之间进行切换和迁移,而无需修改大量的代码。例如,使用 Java Persistence API(JPA)规范,开发人员可以编写一次代码,然后在不同的数据库系统(如 Oracle、MySQL、PostgreSQL 等)上运行,而无需修改代码。这种数据库独立性提高了应用程序的可移植性和灵活性。与之相反,传统的数据库操作需要根据不同的数据库系统编写和执行特定的 SQL 语句,这使得在不同数据库系统之间切换和迁移变得更加困难和耗时。

关系维护和事务管理
ORM 可以处理数据库表之间的关系,并自动执行关系维护操作(如外键关联和级联操作)。这使得开发人员无需手动编写复杂的 SQL 语句来维护表之间的关系。ORM 还提供了事务管理功能,使开发人员可以在逻辑单元内执行一组数据库操作,以确保数据的一致性和完整性。例如,在电子商务应用程序中,下单和支付操作需要作为一个事务来执行,以确保数据的一致性。ORM 框架可以自动管理事务,简化了开发人员的工作。与之相反,传统的数据库操作需要手动处理关系维护和事务管理,这增加了开发的复杂性和出错的风险。

查询语言和过滤器
ORM 提供了高级查询语言或过滤器,使开发人员能够以更简洁和直观的方式定义和执行查询。它提供了一些高级查询功能,如条件筛选、排序、聚合等,使查询操作更方便。例如,在 Java 中使用 Hibernate 查询语言(HQL),开发人员可以使用类似 SQL 但更加面向对象的语法来执行查询。这种查询语言通常更加简洁和易读,并且与编程语言的语法更加一致。与之相反,传统的数据库操作需要手动编写和执行 SQL 查询语句来实现查询功能,这种方式更加底层和繁琐。
常见的 ORM 框架有哪些
ORM (Object-Relational Mapping)是一种编程技术,用于将面向对象的编程语言中的对象与关系型数据库中的表进行映射。ORM 框架提供了一种抽象层,使开发人员可以使用面向对象的方式操作数据库,而无需直接编写 SQL 语句。以下是一些常见的 ORM 框架及其特点:
Hibernate
Java 平台上广泛使用的 ORM 框架,提供了对象到关系数据库表之间的映射、数据库操作功能、复杂查询支持、事务管理和缓存机制。Hibernate 支持多种关系型数据库,并提供了丰富的配置选项和扩展性。
Django ORM
Python Web 框架 Django 中内置的 ORM。它提供了与关系型数据库的交互、支持多种数据库后端、方便的查询语言、模型关系管理和事务处理功能。Django ORM 紧密集成在 Django 框架中,使用简单且易于上手。
Sequelize
Node.js 环境下流行的 ORM 框架,用于与关系型数据库进行交互。Sequelize 支持多种数据库后端,提供了对象模型与数据库表之间的映射、查询语言和事务处理等功能。它具有良好的性能和可扩展性。
SQLAlchemy
Python 平台上功能强大的 ORM 框架,用于与关系型数据库进行交互。SQLAlchemy 提供了灵活的对象模型与数据库表之间的映射、支持多种数据库后端、强大的查询语言和事务管理功能。它具有丰富的文档和活跃的社区支持。
Entity Framework
Microsoft .NET 平台上的 ORM 框架,用于将 .NET 对象与关系型数据库进行映射。Entity Framework 提供了对象查询语言 (LINQ)、数据库迁移和缓存等功能。它与 Visual Studio 集成良好,适用于开发 Windows 应用程序。
这些 ORM 框架旨在简化开发人员与关系型数据库的交互,提高开发效率和代码可维护性。选择合适的 ORM 框架取决于项目的编程语言、数据库后端、性能需求和开发团队的技能等因素。
ORM 如何处理数据库的事务和并发
ORM (对象关系映射)提供了一种简化数据库事务和并发控制的方式。以下是 ORM 如何处理这些问题的详细说明:

事务管理
- ORM 框架通常提供了声明式事务管理功能,允许开发人员使用注解或编程接口来定义事务边界
- 在事务边界内,ORM 会自动开启事务,并在所有操作成功完成后提交事务,否则回滚事务
- 开发人员可以配置事务的传播行为、隔离级别等属性,以控制事务如何在不同场景下执行

并发控制
- ORM 通过设置事务的隔离级别来控制并发访问对数据一致性的影响
- 常用的隔离级别包括读已提交、可重复读等,可以防止脏读、不可重复读和幻读等并发问题
- ORM 还提供了乐观锁和悲观锁机制,用于处理并发修改冲突
- 乐观锁通过版本号或时间戳检查数据是否被修改,在提交时检测并解决冲突
- 悲观锁通过数据库锁机制防止并发修改,但可能导致死锁和性能下降

缓存机制
- ORM 框架通常内置了缓存机制,可以减少对数据库的访问次数
- 缓存可以有效降低并发访问压力,提高系统性能
- 但需要注意缓存过期和无效问题,确保数据一致性

最佳实践
- 根据应用场景和并发压力选择合适的隔离级别、锁机制和缓存策略
- 遵循框架文档,正确配置和使用 ORM 提供的事务和并发控制功能
- 编写单元测试,验证事务和并发控制的正确性
通过使用 ORM 提供的事务管理、并发控制和缓存机制,开发人员可以更高效地处理数据库操作中的并发问题,确保数据的一致性和完整性。
ORM 如何映射对象和数据库表
ORM (对象关系映射)是一种编程技术,用于将面向对象的程序设计中的对象与关系数据库中的表建立映射关系。ORM 通过以下方式实现对象和数据库表之间的映射:
类与表的映射
ORM 将对象模型中的类映射为数据库中的表。每个类对应一个表,类的实例对应表中的行。
属性与列的映射
类的属性映射为表的列。属性的数据类型和约束条件与列的数据类型和约束条件相对应。
关联关系的映射
ORM 支持将对象之间的关联关系映射为表与表之间的关系,如一对一、一对多和多对多关系。
继承关系的映射
ORM 可以将对象的继承关系映射为表的继承关系,如单表继承、连接表继承等。
映射规则的定义
开发人员可以通过注解、XML 配置文件或编程方式定义对象与数据库表之间的映射规则。这些规则描述了如何将对象模型转换为关系数据库模型。
通过 ORM 的映射机制,开发人员可以使用面向对象的编程范式操作数据库,而无需直接编写 SQL 语句。ORM 框架会根据映射规则自动生成执行数据库操作所需的 SQL 语句。这种方式提高了开发效率,降低了代码复杂度,并增强了代码的可维护性和可移植性。常见的 ORM 框架包括 Hibernate (Java)、Entity Framework (.NET)、Django ORM (Python) 等。
如何在 ORM 中定义关系和查询数据
ORM (对象关系映射)是一种编程技术,旨在通过使用面向对象的范例来简化数据库操作。在 ORM 中定义关系和查询数据的过程如下:
定义对象关系
- 使用 ORM 提供的注解、配置文件或其他方式,定义对象模型中对象之间的关系
- 常见的关系类型包括一对一、一对多、多对多等
- 通过定义对象间的属性关系来映射数据库中的表和字段
构建查询
- 使用 ORM 提供的查询 API 或查询语言来构建查询
- 可以使用对象的属性和关系来编写查询条件,如过滤条件、排序、分组等
- ORM 会根据查询定义和关系映射,自动生成相应的 SQL 查询语句
执行查询
- ORM 执行生成的 SQL 查询语句,从数据库中获取数据
- 将查询结果映射到对象模型中的对象实例
访问数据
- 开发人员可以通过对象的属性和关系来方便地访问查询结果
- 无需直接编写和执行原始的 SQL 查询语句
使用 ORM 的优势在于,开发人员可以使用面向对象的范式来操作数据库,而不必直接处理底层的 SQL 语句。这提高了代码的可读性和可维护性,同时降低了开发人员的工作量。ORM 还提供了对象缓存、延迟加载等功能,进一步提高了应用程序的性能和效率。
ORM 在 Web 开发中的应用有哪些
ORM (对象关系映射)在 Web 开发中有着广泛的应用,它为开发人员提供了一种更加面向对象的方式来处理数据库操作和数据管理。以下是 ORM 在 Web 开发中的一些主要应用场景:
数据库访问和操作
- ORM 作为与数据库进行交互的重要工具,简化了数据库的访问和操作过程。
- 它可以处理数据库连接、执行 CRUD 操作(增加、查询、更新、删除)、执行事务管理等,从而使开发人员能够使用面向对象的方式来处理数据库操作,而不需要直接编写和执行原始的 SQL 查询。
- 这提高了代码的可读性和可维护性,并减少了重复的数据库访问代码。
模型与视图的数据传递
- 在 Web 开发中,ORM 可以简化模型与视图之间的数据传递。
- ORM 可以处理数据的转换和映射,将模型对象中的数据传递给视图层进行展示,并将用户在视图中的输入数据映射回模型对象进行处理和保存。
- 这使得开发人员无需手动处理数据的转换和映射,从而提高了开发效率。
表单处理
- ORM 框架可以简化 Web 表单数据的处理过程。
- 通过 ORM,可以将表单数据自动映射到模型对象的属性中,而无需手动解析表单数据。
- ORM 还可以处理表单数据的验证、转换和持久化,从而简化表单处理的开发工作。
数据验证和业务规则
- ORM 提供了验证和校验数据的机制,可以在模型对象上定义验证规则,以确保数据的完整性和正确性。
- 开发人员可以在模型层定义业务规则,如必填字段、数据格式验证等,无需在控制器或视图层进行重复的验证逻辑。
- 这有助于保持代码的整洁和可维护性。
关系管理和导航
- ORM 能够处理不同对象之间的关系,并提供关联数据的导航功能。
- 这使得在 Web 开发中处理关系型数据更加便捷。
- 开发人员可以通过 ORM 的关系映射机制轻松地管理和操作对象之间的关联关系,进行关联数据的查询、插入和更新等操作。
总的来说,ORM 为 Web 开发提供了一种更加面向对象的方式来处理数据库操作和数据管理,提高了开发效率和代码的可维护性。它简化了数据库访问、数据传递、表单处理、数据验证和关系管理等常见任务,使开发人员能够更加专注于业务逻辑的实现。
ORM 的优缺点是什么
ORM(对象关系映射)是一种程序设计范例,用于将面向对象的概念与关系数据库进行映射。它提供了一种抽象层,使开发人员可以使用面向对象的编程语言来操作数据库,而无需直接编写 SQL 语句。然而,ORM 也存在一些优缺点,需要权衡利弊。

提高开发效率
ORM 可以帮助开发人员更高效地访问和操作数据库,无需手动编写 SQL 语句。这简化了数据库交互的过程,提高了开发效率。

代码可维护性
由于 ORM 将对象与数据库表进行了映射,因此代码更加面向对象,更易于维护和扩展。开发人员可以专注于业务逻辑,而不必过多关注数据库细节。

数据库无关性
ORM 提供了一层抽象,使应用程序与特定的数据库系统无关。这意味着,如果需要更改数据库系统,只需更改 ORM 层,而无需修改整个应用程序。

性能开销
ORM 引入了一层抽象,这可能会带来一些性能开销。在某些情况下,手动编写 SQL 语句可能会更高效。

学习曲线
学习和掌握 ORM 框架需要一定的时间和努力。开发人员需要熟悉 ORM 的概念和 API,这可能会增加项目的复杂性。

缺乏灵活性
ORM 可能无法完全满足某些复杂的查询需求。在这种情况下,开发人员可能需要绕过 ORM 层,直接编写 SQL 语句。

数据库设计影响
ORM 可能会影响数据库的设计,因为它需要将对象映射到数据库表。这可能会导致数据库结构不太符合规范或最佳实践。
总的来说,ORM 的优缺点取决于具体的应用场景和需求。在选择是否使用 ORM 时,需要权衡开发效率、可维护性和性能等因素。
ORM 的性能优化方法有哪些

合理使用查询缓存
ORM 框架通常会提供查询缓存功能,可以有效减少对数据库的查询次数,提高应用程序的性能。但是,查询缓存也需要谨慎使用,因为缓存数据可能会过期,导致数据不一致。建议只对不经常变化的数据使用查询缓存,并设置合理的缓存过期时间。

优化数据库查询
编写高效的数据库查询是提高 ORM 性能的关键。可以通过以下方式优化查询:
使用索引来加速查询
避免 SELECT *,只查询需要的列
使用连接查询代替子查询
避免不必要的排序和分组操作

批量插入和更新
对于大量的插入和更新操作,使用批量操作可以显著提高性能。ORM 框架通常会提供批量插入和更新的 API,可以将多个操作合并为一个数据库请求,减少网络开销。

延迟加载和即时加载的平衡
ORM 框架通常支持延迟加载和即时加载两种加载策略。延迟加载可以减少不必要的数据加载,但可能会导致 N+1 查询问题。即时加载则可以避免 N+1 查询,但可能会加载不需要的数据。需要根据具体场景选择合适的加载策略,或者使用自定义的加载策略。

使用读写分离
在读写比例失衡的场景下,可以考虑使用读写分离技术。将读操作和写操作分别路由到不同的数据库实例,可以有效提高系统的吞吐量和响应速度。
欢迎加入亚马逊云科技培训中心
欢迎加入亚马逊云科技培训中心
-
快速上手训练营
-
账单设置与查看
-
动手实操
-
快速上手训练营
-
第一课:亚马逊云科技简介
本课程帮助您初步了解云平台与本地环境的差异,以及亚马逊云科技平台的基础设施和部分核心服务,包括亚马逊云科技平台上的弹性高可用架构,架构设计准则和本地架构迁移上云的基本知识。
亚马逊云科技技术讲师:李锦鸿第二课:存储与数据库服务
您将在本课程中学习到亚马逊云科技上的三个存储服务分别是什么。我们也将在这个模块中为您介绍亚马逊云科技上的关系型数据库服务 Amazon Relational Database Service (RDS)。
亚马逊云科技资深技术讲师:周一川第三课:安全、身份和访问管理
在这个模块,您将学习到保护您在亚马逊云科技上构建的应用的安全相关知识,责任共担模型以及身份和访问管理服务, Identity and Access Management (IAM) 。同时,通过讲师演示,您将学会如何授权给 EC2 实例,允许其访问 S3 上的资源。
亚马逊云科技技术讲师:马仲凯 -
账单设置与查看
-
-
动手实操
-
快速注册账号 享用免费套餐
快速注册账号 享用免费套餐
-
1 进入注册页面
-
2 设置用户名及密码
-
3 填写企业信息
-
4 企业信息验证
-
5 完成手机验证
-
6 选择支持计划
-
1 进入注册页面
-
注:该链接中的内容显示语言 是与您的网页浏览器设置相一致的,您可以根据需要自行调整语言栏。 *图片点击可放大
-
2 设置用户名及密码
-
3 填写企业信息
-
*图片可点击放大
-
4 企业信息验证
-
*图片可点击放大
-
5 完成手机验证
-
6 选择支持计划