Как лучше всего внедрить ORM в ваш программный проект?

Тема объектно-реляционного отображения (ORM) занимает видное место в сфере веб-разработки .NET и часто является требованием при размещении вакансий в этой области.

Следовательно, автоматизация тестирования Разработчикам необходимо ознакомиться с этой концепцией, поскольку она значительно упрощает и ускоряет внедрение и обслуживание баз данных.

Что такое ORM (объектно-реляционное отображение)?

Объектно-реляционный картограф служит промежуточным слоем между объектно-ориентированными языками программирования и реляционными базами данных, устраняя необходимость ручного написания SQL-запросов. Стандартизируя интерфейсы, он оптимизирует процесс, уменьшая избыточность и ускоряя сроки разработки.

Объектно-ориентированное программирование включает в себя сложные структуры данных и форматы кода, которые могут быть трудны для навигации и понимания. ORM декодируют эти данные, создавая структурированное отображение, которое помогает разработчикам понять базовую организацию базы данных. Это отображение проясняет связи между объектами и различными таблицами базы данных.

Используя эти знания, ORM облегчают трансляцию данных между таблицами и автоматизируют генерацию кода SQL для таких операций, как вставка, обновление, создание и удаление данных в реляционной базе данных в ответ на изменения данных приложения. После первоначальной настройки отображение ORM берет на себя управление данными, необходимыми приложению, устраняя необходимость в дальнейшем ручном составлении низкоуровневого кода.

Плюсы использования ORM:

• Вы можете писать на языке, который вам уже знаком, используя свои знания и опыт, не полагаясь в основном на SQL, который зачастую не так хорошо знаком многим.
• Он упрощает переключение между различными системами баз данных, делая переходы между такими системами, как MySQL и PostgreSQL, более плавными.
• В зависимости от ORM вы получаете доступ к многочисленным расширенным функциям сразу после установки, включая поддержку транзакций, пул соединений, миграции, начальные значения, потоки и другие функции.
• Многие запросы, написанные с использованием ORM, выполняются лучше, чем написанные вручную.

Минусы использования ORM:

• Опытный пользователь SQL может добиться более высокой производительности запросов, если напишет их вручную.
• Принятие и освоение конкретного ORM сопряжено с определенным обучением.
• Первоначальная настройка ORM может оказаться сложной и потребовать настройки.
• Чрезмерная зависимость от ORM может затруднить понимание баз данных и SQL, потенциально ослабляя разработчиков в этой части технологического стека.

Как функционирует ORM?

ORM устанавливают абстрактную модель объектно-ориентированной программы, работающую на высоком уровне абстракции. Эта абстракция создает логический уровень, лишенный сложной базовой специфики кода. Отображение определяет связь между объектом и связанными с ним данными, не требуя понимания структуры данных.

Впоследствии эта модель облегчает интеграцию приложения с необходимым кодом SQL, необходимым для управления операциями с данными. Обработка инфраструктуры кода, часто называемая «сантехникой», устраняет необходимость в повторном кодировании, в конечном итоге значительно экономя время разработчиков.

Инструменты ORM

Популярные инструменты ORM для Java:

• Спящий режим: Hibernate облегчает создание постоянных классов данных, соответствующих принципам ООП, таким как наследование, полиморфизм, ассоциация и композиция.
• Apache OpenJPA: Этот инструмент сохранения Java может функционировать как автономный слой сохранения POJO (простой старый объект Java).
• EclipseСсылка: Решение Java с открытым исходным кодом для сохранения данных, обслуживающее реляционные, XML- и баз данных веб-сервисы.
• jOOQ: Генерирует код Java из данных, хранящихся в базе данных, и позволяет создавать типобезопасные SQL-запросы.
• Oracle ТопЛинк: Позволяет разрабатывать высокопроизводительные приложения для хранения постоянных данных, которые могут быть преобразованы либо в реляционные данные, либо в элементы XML.

Популярные инструменты ORM для Python:

• Джанго: Известен своей способностью быстро создавать веб-приложения. Например, оффшорное агентство по разработке django PLANEKS фокусируется на этой технологии.
• web2py: Открытый исходный код полнофункциональной среды Python, разработанной для быстрых, масштабируемых, безопасных и управляемых данными веб-приложений.
• SQLОбъект: Предоставляет объектно-реляционный менеджер, предлагающий объектный интерфейс для вашей базы данных.
• SQLAlchemy: Предлагает шаблоны сохранения, оптимизированные для эффективного и высокопроизводительного доступа к базе данных.

Популярные инструменты ORM для PHP:

• Ларавел: Поставляется с Eloquent — объектно-реляционным менеджером, который упрощает взаимодействие с базами данных.
• CakePHP: Предоставляет репозитории для доступа к коллекциям данных и объектам, представляющим отдельные записи данных.
• Qкод: Предлагает различные команды для взаимодействия с базами данных через терминал.
• RedBeanPHP: Объектно-реляционный преобразователь с нулевой конфигурацией

Популярные инструменты ORM для .NET:

• Структура сущности: Мультибазовый объектно-базовый сопоставитель, поддерживающий SQL, SQLite, MySQL, PostgreSQL и Azure Cosmos DB
• Спящий режим: Объектно-реляционный преобразователь с открытым исходным кодом и многочисленными плагинами и инструментами для упрощения и ускорения разработки.
• Щеголеватый: Dapper, считающийся микро-ORM, сопоставляет запросы с объектами, уделяя основное внимание сопоставлению запросов с объектами, не выполняя типичные задачи ORM, такие как генерация SQL, кэширование результатов или отложенная загрузка.
• Библиотека компонентов Base One Foundation (BFC): Фреймворк, используемый для создания сетевых приложений баз данных, специально интегрированный с Visual Studio и программным обеспечением СУБД от Microsoft, Oracle, IBM, Sybase и MySQL.

Как вы внедряете ORM в свой программный проект?

Давайте рассмотрим методы реализации ORM.

• Выбор правильного подхода к тестированию

Выбор стратегий тестирования для вашего кода ORM зависит от различных факторов, таких как сложность проекта, ресурсы и конкретные требования. Модульное тестирование, хотя и быстрое, надежное и легко поддерживаемое, может не охватывать все сценарии. Интеграционное тестирование обеспечивает всеобъемлющее покрытие, но, как правило, более медленное, хрупкое и сложное в настройке.

Сквозное тестирование — наиболее точный и ориентированный на пользователя подход, но также дорогостоящий, сложный и требующий много времени. Выберите стратегию, которая соответствует потребностям вашего проекта, балансируя между скоростью, охватом и реалистичностью. Объединение различных стратегий может дать оптимальные результаты.

• Используйте подходящие инструменты и функции ORM

Большинство фреймворков ORM предоставляют полезные инструменты и функции для оптимизации тестирования кода ORM. Регистрация запросов позволяет тщательно проверять запросы SQL на наличие ошибок, неэффективности или неожиданных результатов. Инструменты анализа запросов, такие как Explain или Analyze, помогают оценить план выполнения и производительность запросов SQL.

Кроме того, инструменты тестирования запросов, такие как SQLTest или SQLUnit, проверяют правильность, согласованность и соответствие запроса. Рекомендуется использовать эти инструменты ORM в выбранной вами среде или библиотеке, бесшовно интегрированные в ваш рабочий процесс тестирования.

• Придерживайтесь разумных практик и принципов ORM

Эффективное тестирование кода ORM выходит за рамки инструментов и методов; это также вопрос внедрения хороших практик для улучшения тестируемости и поддерживаемости кода. Упростите и поддерживайте согласованность в вашем коде ORM, избегая сложных или пользовательских запросов, выражений или функций, которые не поддерживаются или непереводимы вашим ORM. Отделите код ORM от бизнес-логики, используя различные слои или модули.

Регулярно рефакторьте и оптимизируйте код ORM, чтобы устранить избыточность, устаревание или неэффективность. Используйте методы повышения производительности, такие как жадная или ленивая загрузка, кэширование или пакетирование. Наконец, помните о распространенных подводных камнях и анти-шаблонах ORM.

Обеспечение безопасности ORM и целостности данных при сотрудничестве с заинтересованными сторонами

• Используйте параметризованные запросы

Одним из распространенных рисков безопасности при использовании ORM является SQL-инъекция, когда злоумышленники вставляют вредоносный код в запросы, угрожая безопасности базы данных. Чтобы предотвратить это, последовательно используйте параметризованные запросы, отделяя структуру запроса от пользовательского ввода. Такие методы повышают безопасность, читаемость кода и производительность, одновременно снижая риск SQL-инъекции.

• Проверка и очистка введенных пользователем данных

Защитите свою базу данных от вредоносных атак, таких как SQL-инъекция, путем проверки и очистки пользовательского ввода перед его передачей на уровень ORM. Проверка проверяет, соответствуют ли входные данные требуемым форматам, длинам, типам и диапазонам, в то время как очистка удаляет или экранирует вредоносные символы или ключевые слова. Используйте встроенные или сторонние библиотеки для обеспечения целостности ввода в зависимости от используемого языка программирования и инструмента ORM.

• Внедрение контроля доступа на основе ролей (RBAC)

В средах совместной работы обеспечение надлежащего доступа к данным на основе ролей и обязанностей пользователей имеет первостепенное значение. Внедрите RBAC для ограничения доступа к авторизованным данным или их изменения. Это включает ограничение видимости определенными столбцами или таблицами. Используйте функции ORM или базы данных для эффективного выполнения RBAC на основе потребностей и сложности проекта.

• Используйте транзакции и управление параллелизмом

Целостность данных имеет решающее значение для баз данных. Параллелизм, когда несколько пользователей или процессов одновременно изменяют одни и те же данные, представляет собой значительную угрозу. Защитите целостность данных, используя транзакции и механизмы управления параллелизмом. Транзакции обеспечивают атомарные и последовательные рабочие единицы, в то время как управление параллелизмом координирует доступ к данным нескольких пользователей или процессов, предотвращая конфликты и ошибки.

• Тестирование и аудит кода ORM

Регулярно тестируйте и проверяйте свой код ORM, чтобы проверить его производительность, гарантируя, что он не представляет рисков для безопасности или целостности данных. Тестирование включает проверку правильности запросов и операций, ожидаемых результатов и надлежащей обработки ошибок. Аудит включает проверку и регистрацию действий ORM, таких как выполненные запросы, полученные или измененные данные и участие пользователя. Используйте инструменты или фреймворки тестирования и аудита для автоматизации и упрощения этих процессов.

Вы можете использовать возможности LambdaTest, которые позволяют пользователям проводить ручные и автоматизированное тестирование в различных браузерах, операционных системах и мобильных устройствах. LambdaTest — это облачная платформа оркестровки и выполнения тестов на базе искусственного интеллекта.

Его основные функции включают тестирование в реальном времени, автоматизированное тестирование снимков экрана, адаптивное тестирование и многое другое, все из которых направлены на обеспечение совместимости и функциональности приложений в различных средах.

Заключение

Создание кода SQL для связи реляционной базы данных с объектно-ориентированным приложением часто занимает много времени, не принося существенной деловой выгоды. Хотя разработчики могут вручную писать скрипты SQL или использовать конструкторы запросов SQL для оптимизации этого процесса, оба подхода требуют всестороннего владения базами данных и навыков кодирования SQL. ORM повышают эффективность, создавая абстрактные модели данных и автоматизируя генерацию кода SQL.

Эти утилиты также облегчают отделение баз данных от логики программирования, предоставляя разработчикам большую адаптивность. Тем не менее, ORM сталкиваются с критикой, включая потенциальное снижение производительности, дополнительное кодирование и некачественное отображение, которое может варьироваться в зависимости от качества ORM.

Прежде чем использовать ORM для ускорения разработки объектно-ориентированного программирования (ООП), разработчики должны провести тщательное исследование. Для этой цели существует множество инструментов с открытым исходным кодом и коммерческих инструментов. Учитывая их широкую доступность на протяжении многих лет, эти инструменты предлагают исчерпывающую документацию и пользуются преимуществами надежных сообществ разработчиков, гарантируя адекватную поддержку и ресурсы.