Hibernate

Bạn là một backend developer hàng ngày phải làm việc với những cơ sở dữ liệu (database) đồ sộ, cồng kềnh? Bạn đã quá mệt mỏi với việc phải viết những câu lệnh SQL phức tạp, dài dòng mỗi lần muốn thao tác với database? Để giải quyết những khó khăn và bất tiện khi làm việc với database, khái niệm ORM đã ra đời. Trong bài viết này, hãy cùng hai Software Engineer Intern – Bill và Phi — khám phá xem ORM là gì và tìm hiểu về cách sử dụng SQLAlchemy, một ORM cho ngôn ngữ Python, để hiểu tại sao chúng lại phổ biến như vậy nhé!


*
*
*

Như bạn thấy, bạn sẽ phải viết câu lệnh SQL thuần dưới dạng một string rồi dùng connector để execute nó. Điều này đôi khi gây phiền toái, bởi những câu lệnh SQL thuần thường dài dòng, khó thay đổi, và đôi khi không tối ưu. Ngoài ra, việc cập nhật, thay đổi cơ sở dữ liệu không hề dễ dàng. Ví như mỗi lần thay đổi cấu trúc bảng, nếu không có ORM, chúng ta sẽ phải truy cập vào database server và thay đổi bằng câu lệnh SQL, dẫn tới quy trình làm việc khó khăn do phải làm việc ở hai môi trường — application code và database server. Trong khi đó, nếu sử dụng ORM, chúng ta có thể thay đổi bảng rồi thực hiện migrate ở ngay trong application code, tránh phải làm việc trong database server (điều này chúng ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn ở phần 2 của bài viết với những ví dụ cụ thể sử dụng SQLAlchemy, một ORM hết sức phổ biến hiện nay).

Bạn đang xem: Hibernate

Từ đó, ORM xuất hiện như một hướng tiếp cận khác để giải quyết vấn đề quản trị cơ sở dữ liệu một cách hiệu quả hơn.

ORM


*

ORM là gì?

ORM là viết tắt của cụm từ Object Relational Mapping. Hiểu một cách đơn giản, ORM là một kỹ thuật trong lập trình giúp biểu diễn các dòng dữ liệu (record) trong cơ sở dữ liệu bằng các đối tượng, vật thể (object) tương ứng trong ngôn ngữ lập trình. Nhờ đó, ta có thể tương tác, xử lí những data record tương tự như những object. ORM như một ‘cây đũa thần’ có thể hoá phép các record trong database thành những object, giúp cho sự tương tác của người dùng với data record đơn giản như với các object của ngôn ngữ lập trình.


*


Ví dụ như trong hình trên, dòng dữ liệu với ID bằng 1 được biểu diễn dưới dạng một Person object với 3 thuộc tính (properties) sau: first_name là John, last_name là Connor và phone_number là +16105551234.

Có những kiểu ORM nào?

Có hai mô hình thiết kế (design pattern) ORM được biết đến và sử dụng rộng rãi: Active Record và Data Mapper.

Active Record

Active Record là mô hình thiết kế ORM mà trong đó mỗi bảng trong cơ sở dữ liệu (table in database) được gói gọn trong một model. Do vậy, mỗi object thuộc model sẽ được gắn với một dòng (record) trong bảng. Với Active Record, ở trong model, người dùng sẽ không cần phải ghi rõ những properties của model đó hay sự liên hệ của những properties ấy đến database, mà object sẽ tự động biết được chúng bằng cách nhìn vào database schema. Ngoài ra, các ORM sử dụng Active Record thường có sẵn những CRUD (Create — Read — Update — Delete) method như save()create(),… thuận tiện cho việc tạo object.

Những ORM nổi tiếng sử dụng Active Record bao gồm Eloquent, Ruby on Rails, Django’s ORM hay Yii.

Trở lại với ví dụ về bảng Person bao gồm 3 cột first_name, last_name và phone_number như trên, khi bạn sử dụng Django’s ORM, một ORM với mô hình Active Record, việc khai báo một model sẽ diễn ra như sau:


Với mô hình Active Record, model nhất định phải tuân theo cấu trúc bảng, ví dụ như model Person ở đây sẽ phải có 3 cột first_name, last_name và phone_number như ở trong bảng Person.

Data Mapper

Khác với mô hình Active Record, ở trong các ORM sử dụng mô hình thiết kế Data Mapper, thay vì kết nối trực tiếp mỗi object với một record trong database, ORM sẽ đóng vai trò như một lớp (layer) có chức năng tách biệt cũng như vận chuyển dữ liệu hai chiều (bidirectional transfers of data) giữa cơ sở dữ liệu và ứng dụng (application). Điều này nghĩa là các objects ở application sẽ không có thông tin gì về database hay những thuộc tính của các models. Các object được tạo ra sẽ không biết đến sự tồn tại của database và ngược lại.

Những ORM nổi tiếng sử dụng Mapper có thể kể đến Doctrine, Hibernate và SQLAlchemy.

Sự khác biệt lớn nhất giữa hai mô hình thiết kế trên chính là trong khi mô hình Active Record hướng tới mục đích xoá đi khoảng cách giữa application và database thì mô hình Data Mapper có vai trò giúp người sử dụng phân tách rõ ràng hơn hai bộ phận trên.

Với ví dụ về bảng Person kể trên, việc khai báo model với SQLAlchemy, một Data Mapper ORM, sẽ được thực hiện như sau:


Như các bạn thấy, với các Data Mapper ORMs, model có thể thừa hoặc thiếu một số column so với cấu trúc bảng, ở đây là thiếu đi cột phone_number và có thêm cột address.

Xem thêm: Akajita Âm Dương Sư - Vị Trí Thức Thần Nhiệm Vụ Truy Nã Âm Dương Sư

ORM có những ưu điểm và nhược điểm gì?

Ưu điểm

Ngắn gọn. ORM cho phép người dùng sử dụng ngôn ngữ lập trình mà họ muốn với cú pháp ngắn gọn và đơn giản hơn so với việc sử dụng câu lệnh SQL, qua đó giảm thiểu lượng code phải viết.Tối ưu. ORM cũng cho phép người dùng tận dụng sự tối ưu của phương pháp lập trình hướng đối tượng (Object — Oriented Programming) như kế thừa dữ liệu, đóng gói, khái quát hoá thông qua việc biểu diễn các record trong database dưới dạng các object.Linh hoạt. Có thể chuyển đổi linh hoạt giữa các hệ quản trị cơ sở dữ liệu khác nhau (MySQL, Sqlite3, PostgreSQL,…) cũng như không cần phải biết quá nhiều về các hệ thống này cũng như ngôn ngữ SQL.

Nhược điểm

Thời gian. Bởi ORM là framework, người dùng sẽ phải mất thời gian học và làm quen với cách sử dụng các framework này.Sự chủ động. Khi sử dụng ORM, người dùng sẽ có ít sự chủ động và kiểm soát hơn đối với database.

Ở phần hai của bài viết, hãy cùng tìm hiểu cách sử dụng SQLAlchemy, một ORM rất phổ biến trong ngôn ngữ Python, để xem tại sao ORM có thể tiết kiệm cho bạn nhiều thời gian và công sức nhé!

SQLAlchemy

SQLAlchemy là gì?

SQLAlchemy là một bộ công cụ SQL mã nguồn mở và ORM sử dụng trong ngôn ngữ lập trình Python, giúp hỗ trợ việc quản lý và thao tác với cơ sở dữ liệu. SQLAlchemy cung cấp cho người dùng một ORM sử dụng mô hình thiết kế Data Mapper.

Được ra lò vào năm 2006, SQLAlchemy nhanh chóng khẳng định vị thế của mình trong cộng đồng lập trình viên Python, được sử dụng rất rộng rãi bên cạnh Django’s ORM. SQLAlchemy được sử dụng phổ biến ở cả những “ông lớn” trong ngành công nghệ như Yelp!, Reddit, Dropbox, …