Giới thiệu
Sử dụng cơ sở dữ liệu để quản lý dữ liệu ứng dụng của bạn là một trong những lựa chọn phổ biến nhất để đảm bảo tính bền vững của dữ liệu. Cơ sở dữ liệu cho phép lưu trữ và truy xuất thông tin nhanh chóng, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và cung cấp tính bền bỉ vượt quá thời gian tồn tại của một phiên bản ứng dụng riêng lẻ. Có vô số loại cơ sở dữ liệu có sẵn để đáp ứng các yêu cầu của dự án và sở thích của bạn.
Tuy nhiên, làm việc trực tiếp với cơ sở dữ liệu từ ứng dụng của bạn không phải lúc nào cũng dễ dàng. Sự khác biệt trong cách biểu diễn cấu trúc dữ liệu thường dẫn đến những thách thức. Khó khăn trong việc thể hiện sự tế nhị về mối quan hệ giữa các thực thể khác nhau cũng có thể gây ra vấn đề. Để giải quyết vấn đề này, nhiều công cụ khác nhau đã được tạo ra để giúp hoạt động như một giao diện giữa ứng dụng cốt lõi và lớp dữ liệu.
Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ xem xét một số khác biệt nảy sinh giữa ba cách tiếp cận phổ biến:SQL thô, trình tạo truy vấn và ORM (trình lập bản đồ quan hệ đối tượng). Chúng tôi sẽ so sánh một số lợi ích và hạn chế của mỗi cách tiếp cận và sau đó kết thúc bằng bảng chú giải thuật ngữ thường được sử dụng để giúp bạn làm quen với một số khái niệm chính.
Dưới dạng một bản tóm tắt đơn giản, đây là cái nhìn chung về điểm mạnh và điểm yếu của từng phương pháp:
Phương pháp tiếp cận | Tập trung vào cơ sở dữ liệu / Lập trình | Quản lý thực hành | Mức độ trừu tượng | Mức độ phức tạp |
---|---|---|---|---|
SQL thô | hướng cơ sở dữ liệu | cao | không | thấp |
Trình tạo truy vấn | hỗn hợp | thấp | thấp | thấp |
ĐƠN HÀNG | hướng lập trình | thấp | cao | cao |
Quản lý dữ liệu bằng SQL thô hoặc ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu gốc khác
Một số ứng dụng giao diện trực tiếp với cơ sở dữ liệu bằng cách viết và thực thi các truy vấn bằng ngôn ngữ mẹ đẻ được hỗ trợ bởi cơ sở dữ liệu. Thông thường, một trình điều khiển cơ sở dữ liệu là tất cả những gì cần thiết để kết nối, xác thực và giao tiếp với phiên bản cơ sở dữ liệu.
Các nhà phát triển có thể gửi các truy vấn được viết bằng ngôn ngữ mẹ đẻ của cơ sở dữ liệu thông qua kết nối. Đổi lại, cơ sở dữ liệu sẽ cung cấp kết quả truy vấn, cũng ở một trong các định dạng gốc của nó. Đối với nhiều cơ sở dữ liệu quan hệ, ngôn ngữ truy vấn được lựa chọn là SQL.
Hầu hết các cơ sở dữ liệu quan hệ, cũng như một số cơ sở dữ liệu không quan hệ, hỗ trợ ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc, còn được gọi là SQL, để xây dựng và thực thi các truy vấn mạnh mẽ. SQL đã được sử dụng để quản lý dữ liệu từ những năm 1970, vì vậy nó được hỗ trợ tốt và được tiêu chuẩn hóa ở một mức độ.
Lợi ích của truy vấn gốc
Sử dụng SQL hoặc ngôn ngữ mẹ đẻ của cơ sở dữ liệu khác có một số lợi ích rõ ràng.
Một lợi thế là các nhà phát triển viết và quản lý các truy vấn cơ sở dữ liệu và xử lý các kết quả một cách rõ ràng. Mặc dù đây có thể là rất nhiều công việc bổ sung, nhưng điều đó có nghĩa là sẽ có ít bất ngờ về những gì cơ sở dữ liệu đang lưu trữ, cách nó đại diện cho dữ liệu của bạn và cách nó sẽ cung cấp dữ liệu đó khi được truy xuất sau này. Việc thiếu tính trừu tượng có nghĩa là có ít "bộ phận chuyển động" hơn có thể dẫn đến sự không chắc chắn.
Một ví dụ về điều này là hiệu suất. Trong khi các lớp trừu tượng phức tạp tạo ra các truy vấn SQL bằng cách dịch các câu lệnh lập trình, thì SQL được tạo ra có thể rất kém hiệu quả. Các mệnh đề không cần thiết, các truy vấn quá rộng và các rủi ro khác có thể dẫn đến các hoạt động cơ sở dữ liệu chậm, có thể dễ hỏng và khó gỡ lỗi. Bằng cách viết nguyên bản trong SQL, bạn có thể sử dụng tất cả kiến thức miền và hiểu biết chung của mình để tránh nhiều lớp vấn đề truy vấn
Một lý do khác để sử dụng truy vấn cơ sở dữ liệu gốc là tính linh hoạt. Không có sự trừu tượng nào có thể linh hoạt như ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu gốc. Mức độ trừu tượng cao hơn cố gắng thu hẹp khoảng cách giữa hai mô hình khác nhau, điều này có thể hạn chế các loại hoạt động mà chúng có thể diễn đạt. Tuy nhiên, khi viết bằng SQL thô, bạn có thể tận dụng tất cả các tính năng của công cụ cơ sở dữ liệu của mình và thể hiện các truy vấn phức tạp hơn.
Hạn chế của truy vấn gốc
Mặc dù truy vấn gốc có một số điểm mạnh nhất định, nhưng không phải không có vấn đề của nó.
Khi tương tác với cơ sở dữ liệu từ một ứng dụng bằng SQL thuần túy, bạn phải hiểu cấu trúc dữ liệu cơ bản để soạn các truy vấn hợp lệ. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về việc dịch giữa các kiểu dữ liệu và cấu trúc mà ứng dụng của bạn sử dụng và các cấu trúc có sẵn trong hệ thống cơ sở dữ liệu.
Một điều khác cần lưu ý khi làm việc với SQL thô là bạn hoàn toàn phụ thuộc vào việc quản lý sự an toàn của đầu vào của mình. Điều này đặc biệt đúng nếu bạn đang lưu trữ dữ liệu do người dùng bên ngoài cung cấp, nơi dữ liệu đầu vào được chế tạo đặc biệt có thể khiến cơ sở dữ liệu của bạn tiết lộ thông tin mà bạn không có ý định cho phép.
Kiểu khai thác này được gọi là SQL injection và là một vấn đề tiềm ẩn bất cứ khi nào người dùng nhập có thể ảnh hưởng đến trạng thái cơ sở dữ liệu. Các công cụ trừu tượng cao hơn thường tự động khử trùng đầu vào của người dùng, giúp bạn tránh được loại vấn đề này.
Làm việc với các ngôn ngữ truy vấn gốc hầu như luôn luôn có nghĩa là soạn các truy vấn với các chuỗi thông thường. Đây có thể là một quá trình khó khăn trong trường hợp bạn phải thoát đầu vào và nối các chuỗi với nhau để tạo một truy vấn hợp lệ. Các hoạt động cơ sở dữ liệu của bạn có thể bị gói gọn trong nhiều lớp thao tác chuỗi có nhiều khả năng vô tình làm sai lệch dữ liệu.
Tóm tắt truy vấn gốc
Mặc dù chúng ta đã chủ yếu nói về SQL trong phần này, nhưng hầu hết thông tin ở đây đều áp dụng tốt cho bất kỳ ngôn ngữ truy vấn cơ sở dữ liệu gốc nào. Tóm lại, SQL thô hoặc việc sử dụng trực tiếp bất kỳ ngôn ngữ truy vấn tương đương nào giúp bạn gần nhất với những điều trừu tượng được cơ sở dữ liệu sử dụng để lưu trữ và quản lý dữ liệu, nhưng buộc bạn phải thực hiện tất cả các công việc nặng nhọc trong việc quản lý dữ liệu của mình theo cách thủ công.
Quản lý dữ liệu bằng trình tạo truy vấn
Một cách tiếp cận thay thế để sử dụng các ngôn ngữ truy vấn gốc cơ sở dữ liệu như SQL là sử dụng một công cụ hoặc thư viện được gọi là trình tạo truy vấn để nói chuyện với cơ sở dữ liệu của bạn.
Trình tạo truy vấn SQL là gì?
Trình tạo truy vấn SQL thêm một lớp trừu tượng bên trên ngôn ngữ truy vấn gốc của cơ sở dữ liệu thô. Họ thực hiện điều này bằng cách chính thức hóa các mẫu truy vấn và cung cấp các phương pháp hoặc chức năng bổ sung tính năng vệ sinh đầu vào và tự động thoát các mục để tích hợp vào ứng dụng dễ dàng hơn.
Các cấu trúc và hành động được hỗ trợ bởi lớp cơ sở dữ liệu vẫn khá dễ nhận biết khi sử dụng trình tạo truy vấn SQL. Điều này cho phép bạn làm việc với dữ liệu theo chương trình trong khi vẫn tương đối gần với dữ liệu.
Thông thường, trình tạo truy vấn cung cấp một giao diện sử dụng các phương thức hoặc hàm để thêm một điều kiện vào truy vấn. Bằng cách xâu chuỗi các phương pháp lại với nhau, các nhà phát triển có thể soạn các truy vấn cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh từ các "mệnh đề" riêng lẻ này.
Lợi ích của trình tạo truy vấn SQL
Bởi vì trình tạo truy vấn sử dụng cùng một cấu trúc (phương thức hoặc chức năng) như phần còn lại của ứng dụng của bạn, các nhà phát triển thường thấy chúng dễ quản lý lâu dài hơn các truy vấn cơ sở dữ liệu thô được viết dưới dạng chuỗi. Thật đơn giản để phân biệt sự khác biệt giữa toán tử và dữ liệu và dễ dàng phân tách các truy vấn thành các phần logic để xử lý các phần cụ thể của một truy vấn.
Đối với một số nhà phát triển, một lợi thế khác của việc sử dụng trình tạo truy vấn SQL là nó không phải lúc nào cũng ẩn ngôn ngữ truy vấn cơ bản. Mặc dù các hoạt động có thể sử dụng các phương thức thay vì các chuỗi, nhưng nó có thể khá minh bạch, điều này giúp những người quen thuộc với cơ sở dữ liệu dễ dàng hiểu những gì một hoạt động sẽ thực hiện. Điều này không phải lúc nào cũng đúng khi sử dụng mức độ trừu tượng lớn hơn.
Các trình xây dựng truy vấn SQL thường cũng hỗ trợ nhiều phần mềm phụ trợ dữ liệu, ví dụ như trừu tượng hóa một số khác biệt nhỏ trong các cơ sở dữ liệu quan hệ khác nhau. Điều này cho phép bạn sử dụng các công cụ giống nhau cho các dự án sử dụng các cơ sở dữ liệu khác nhau. Nó thậm chí có thể giúp việc di chuyển sang cơ sở dữ liệu mới dễ dàng hơn một chút.
Hạn chế của trình tạo truy vấn SQL
Các trình tạo truy vấn SQL mắc phải một số nhược điểm giống như các ngôn ngữ truy vấn gốc.
Một chỉ trích phổ biến là các trình xây dựng truy vấn SQL vẫn yêu cầu bạn hiểu và giải thích các cấu trúc và khả năng của cơ sở dữ liệu. Đây không phải là một sự trừu tượng đủ hữu ích cho một số nhà phát triển. Điều này có nghĩa là bạn phải có một kiến thức khá tốt về SQL ngoài cú pháp và khả năng cụ thể của chính trình tạo truy vấn.
Ngoài ra, trình tạo truy vấn SQL vẫn yêu cầu bạn xác định cách dữ liệu bạn truy xuất có liên quan đến dữ liệu ứng dụng của bạn. Không có đồng bộ hóa tự động giữa các đối tượng trong bộ nhớ của bạn và các đối tượng trong cơ sở dữ liệu.
Mặc dù trình tạo truy vấn thường mô phỏng ngôn ngữ truy vấn mà chúng được thiết kế để làm việc, nhưng lớp trừu tượng bổ sung có thể có nghĩa là đôi khi không thể thực hiện được một số hoạt động nhất định bằng các phương thức được cung cấp. Thông thường, có một chế độ "thô" để gửi các truy vấn trực tiếp đến phần phụ trợ, bỏ qua giao diện điển hình của trình tạo truy vấn, nhưng điều này sẽ giải quyết vấn đề hơn là giải quyết nó.
Tóm tắt về trình tạo truy vấn SQL
Nhìn chung, các trình xây dựng truy vấn SQL cung cấp một lớp trừu tượng mỏng nhắm mục tiêu cụ thể vào một số điểm khó khăn chính của việc làm việc trực tiếp với ngôn ngữ gốc của cơ sở dữ liệu. Các trình tạo truy vấn SQL gần như hoạt động như một hệ thống tạo mẫu để truy vấn, cho phép các nhà phát triển vượt qua ranh giới giữa làm việc trực tiếp với cơ sở dữ liệu và thêm các lớp trừu tượng bổ sung.
Quản lý dữ liệu bằng ORMs
Một bước nữa trong phân cấp trừu tượng là các ORM. ORM thường hướng đến một sự trừu tượng hoàn chỉnh hơn với hy vọng tích hợp với dữ liệu ứng dụng một cách trôi chảy hơn.
ORM là gì?
Trình ánh xạ quan hệ đối tượng, hoặc ORM, là phần mềm chuyên dụng để dịch giữa các biểu diễn dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ và biểu diễn trong bộ nhớ được sử dụng với lập trình hướng đối tượng (OOP). ORM cung cấp giao diện hướng đối tượng cho dữ liệu trong cơ sở dữ liệu, cố gắng sử dụng các khái niệm lập trình quen thuộc và giảm lượng mã soạn sẵn cần thiết để tăng tốc độ phát triển.
Nói chung, ORM đóng vai trò như một lớp trừu tượng nhằm giúp các nhà phát triển làm việc với cơ sở dữ liệu mà không cần thay đổi mạnh mô hình hướng đối tượng. Điều này có thể hữu ích bằng cách giảm tải về tinh thần khi thích ứng với các chi tiết cụ thể của định dạng lưu trữ của cơ sở dữ liệu.
Đặc biệt, các đối tượng trong lập trình hướng đối tượng có xu hướng mã hóa rất nhiều trạng thái bên trong chúng và có thể có mối quan hệ phức tạp với các đối tượng khác thông qua kế thừa và các khái niệm OOP khác. Việc ánh xạ thông tin này một cách đáng tin cậy vào một mô hình quan hệ hướng bảng thường không đơn giản và có thể đòi hỏi sự hiểu biết tốt về cả hai hệ thống. ORM cố gắng giảm nhẹ gánh nặng này bằng cách tự động hóa một số ánh xạ này và bằng cách cung cấp các giao diện rõ ràng cho dữ liệu trong hệ thống.
Những thách thức của ORM có cụ thể đối với lập trình hướng đối tượng không và cơ sở dữ liệu quan hệ?
Theo định nghĩa, ORM được thiết kế đặc biệt để giao tiếp giữa các ngôn ngữ ứng dụng hướng đối tượng và cơ sở dữ liệu quan hệ. Tuy nhiên, cố gắng ánh xạ và dịch giữa cấu trúc dữ liệu trừu tượng được sử dụng trong ngôn ngữ lập trình và cấu trúc dữ liệu được sử dụng bởi các kho lưu trữ cơ sở dữ liệu là một vấn đề tổng quát hơn có thể tồn tại bất cứ khi nào các cấu trúc trừu tượng không căn chỉnh rõ ràng.
Tùy thuộc vào mô hình lập trình (hướng đối tượng, chức năng, thủ tục, v.v.) và kiểu cơ sở dữ liệu (quan hệ, tài liệu, khóa-giá trị, v.v.), lượng trừu tượng khác nhau có thể hữu ích. Thông thường, độ phức tạp của cấu trúc dữ liệu trong ứng dụng quy định mức độ dễ dàng giao tiếp với kho lưu trữ dữ liệu.
Lập trình hướng đối tượng có xu hướng tạo ra rất nhiều cấu trúc với trạng thái và các mối quan hệ quan trọng phải được tính đến. Một số mô hình lập trình khác rõ ràng hơn về nơi lưu trữ trạng thái và cách nó được quản lý. Ví dụ, các ngôn ngữ chức năng thuần túy không cho phép trạng thái có thể thay đổi, vì vậy trạng thái thường là đầu vào cho các hàm hoặc đối tượng xuất ra trạng thái mới. Việc tách biệt rõ ràng dữ liệu khỏi các hành động cũng như tính rõ ràng của các vòng đời trạng thái có thể giúp đơn giản hóa việc tương tác với cơ sở dữ liệu.
Dù bằng cách nào, tùy chọn giao diện với cơ sở dữ liệu thông qua phần mềm ánh xạ giữa hai đại diện khác nhau thường có sẵn. Vì vậy, mặc dù ORM mô tả một tập hợp con cụ thể trong số này với những thách thức riêng, việc ánh xạ giữa bộ nhớ ứng dụng và bộ nhớ liên tục thường đòi hỏi sự cân nhắc bất kể chi tiết.
Bản ghi hiện hoạt so với ORM của trình ánh xạ dữ liệu
Các ORM khác nhau sử dụng các chiến lược khác nhau để ánh xạ giữa cấu trúc ứng dụng và cơ sở dữ liệu. Hai danh mục chính là mẫu bản ghi hoạt động và mẫu trình ánh xạ dữ liệu .
Mẫu bản ghi hoạt động cố gắng đóng gói dữ liệu của cơ sở dữ liệu trong cấu trúc của các đối tượng trong mã của bạn. Đối tượng chứa các phương thức để lưu, cập nhật hoặc xóa khỏi cơ sở dữ liệu và các thay đổi đối với đối tượng của bạn có nghĩa là dễ dàng được phản ánh trong cơ sở dữ liệu. Nói chung, một đối tượng bản ghi đang hoạt động trong ứng dụng của bạn đại diện cho một bản ghi trong cơ sở dữ liệu.
Triển khai bản ghi tích cực cho phép bạn quản lý cơ sở dữ liệu của mình bằng cách tạo và kết nối các lớp và phiên bản trong mã của bạn. Vì các thể hiện lớp này thường ánh xạ trực tiếp đến các bản ghi cơ sở dữ liệu, nên dễ dàng hình thành khái niệm về những gì có trong cơ sở dữ liệu của bạn nếu bạn hiểu những đối tượng nào được sử dụng trong mã của mình.
Thật không may, điều này cũng có thể đi kèm với một số nhược điểm lớn. Các ứng dụng có xu hướng kết hợp rất chặt chẽ với cơ sở dữ liệu, điều này có thể gây ra sự cố khi cố gắng di chuyển sang cơ sở dữ liệu mới hoặc ngay cả khi kiểm tra mã của bạn. Mã của bạn có xu hướng dựa vào cơ sở dữ liệu để lấp đầy những khoảng trống đã được giảm tải từ các đối tượng của bạn. Sự dịch "ma thuật" giữa hai miền này cũng có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất khi hệ thống cố gắng ánh xạ liền mạch các đối tượng phức tạp với cấu trúc dữ liệu cơ bản.
Mẫu ánh xạ dữ liệu là mẫu ORM phổ biến khác. Giống như mẫu bản ghi hoạt động, trình ánh xạ dữ liệu cố gắng hoạt động như một lớp độc lập giữa mã của bạn và cơ sở dữ liệu của bạn làm trung gian giữa hai lớp. Tuy nhiên, thay vì cố gắng tích hợp liền mạch các đối tượng và bản ghi cơ sở dữ liệu, nó tập trung vào việc cố gắng tách và dịch giữa chúng trong khi để mỗi đối tượng tồn tại độc lập. Điều này có thể giúp tách logic nghiệp vụ của bạn khỏi các chi tiết liên quan đến cơ sở dữ liệu liên quan đến ánh xạ, biểu diễn, tuần tự hóa, v.v.
Vì vậy, thay vì để hệ thống ORM tìm ra cách ánh xạ giữa các đối tượng và bảng cơ sở dữ liệu, nhà phát triển có trách nhiệm ánh xạ rõ ràng giữa hai đối tượng. Điều này có thể giúp tránh việc ghép nối chặt chẽ và các hoạt động hậu trường với chi phí tốn nhiều công sức hơn trong việc tìm ra các ánh xạ thích hợp.
Lợi ích của ORM
ORM phổ biến vì nhiều lý do.
Chúng giúp trừu tượng hóa miền dữ liệu cơ bản thành một thứ gì đó dễ lý luận trong ngữ cảnh ứng dụng của bạn. Thay vì coi lưu trữ dữ liệu như một hệ thống độc lập, ORM giúp bạn truy cập và quản lý hệ thống dữ liệu như một phần mở rộng của công việc hiện tại của bạn. Điều này có thể giúp các nhà phát triển làm việc nhanh hơn trên logic kinh doanh cốt lõi thay vì bị sa lầy vào các sắc thái của phần phụ trợ lưu trữ của họ.
Một tác dụng phụ khác của việc này là các ORM loại bỏ rất nhiều bảng soạn sẵn cần thiết để giao tiếp với cơ sở dữ liệu. ORM thường đi kèm với các công cụ di chuyển giúp bạn quản lý các thay đổi lược đồ cơ sở dữ liệu dựa trên các thay đổi được thực hiện trong mã của bạn. Bạn không nhất thiết phải tìm ra sơ đồ cơ sở dữ liệu hoàn hảo nếu ORM của bạn có thể giúp quản lý các thay đổi đối với cấu trúc cơ sở dữ liệu. Các thay đổi về ứng dụng và cơ sở dữ liệu của bạn thường giống nhau hoặc có liên quan chặt chẽ với nhau, điều này giúp theo dõi các thay đổi đối với cơ sở dữ liệu khi bạn thực hiện các thay đổi đối với mã của mình.
Hạn chế của ORM
ORM không phải là không có sai sót. Trong nhiều trường hợp, những điều này nảy sinh từ cùng những quyết định giúp ORM hữu ích.
Một trong những vấn đề cơ bản với ORM là cố gắng che giấu các chi tiết của phần phụ trợ cơ sở dữ liệu. Sự xáo trộn này giúp làm việc với ORM dễ dàng hơn trong các trường hợp đơn giản hoặc trên quy mô thời gian nhỏ, nhưng thường dẫn đến các vấn đề về dòng khi độ phức tạp tăng lên.
Phần trừu tượng không bao giờ hoàn chỉnh 100% và việc cố gắng sử dụng ORM mà không hiểu ngôn ngữ truy vấn cơ bản hoặc cấu trúc cơ sở dữ liệu thường dẫn đến các giả định có vấn đề. Điều này có thể khiến việc gỡ lỗi và điều chỉnh hiệu suất trở nên khó khăn hoặc không thể thực hiện được.
Có lẽ vấn đề nổi tiếng nhất khi làm việc với ORM là sự không phù hợp trở kháng quan hệ đối tượng, một thuật ngữ được sử dụng để mô tả khó khăn trong việc chuyển dịch giữa lập trình hướng đối tượng và mô hình quan hệ được sử dụng bởi cơ sở dữ liệu quan hệ. Sự không tương thích giữa các mô hình dữ liệu được sử dụng bởi hai loại công nghệ này có nghĩa là sự trừu tượng bổ sung, không hoàn hảo là cần thiết với mọi sự gia tăng độ phức tạp. Sự không phù hợp trở kháng quan hệ đối tượng đã được gọi là Việt Nam của khoa học máy tính (liên quan đến Chiến tranh Việt Nam) vì xu hướng gia tăng độ phức tạp theo thời gian và dẫn đến các tình huống mà con đường dẫn đến thành công hoặc thay đổi hướng đi là khó hoặc không thể.
Nói chung, ORM có xu hướng chậm hơn so với các lựa chọn thay thế, đặc biệt là với các truy vấn phức tạp. ORM thường tạo ra các truy vấn phức tạp cho các hoạt động cơ sở dữ liệu tương đối đơn giản, bởi vì chúng sử dụng các mẫu chung phải đủ linh hoạt để xử lý các trường hợp khác. Việc phụ thuộc vào ORM để làm điều đúng đắn trong mọi trường hợp có thể dẫn đến những sai lầm đắt giá mà khó có thể bắt kịp.
Tóm tắt ORM
ORM có thể là những bản tóm tắt hữu ích giúp làm việc với cơ sở dữ liệu dễ dàng hơn rất nhiều. Chúng có thể giúp bạn thiết kế và lặp lại một cách nhanh chóng và thu hẹp sự khác biệt về khái niệm giữa logic ứng dụng và cấu trúc cơ sở dữ liệu. Tuy nhiên, nhiều ưu điểm này lại hoạt động như một con dao hai lưỡi. Chúng có thể ngăn bạn hiểu cơ sở dữ liệu của mình và có thể khiến bạn khó gỡ lỗi, thay đổi mô hình hoặc tăng hiệu suất.
Bảng chú giải thuật ngữ
Khi làm việc với các công nghệ giao diện giữa cơ sở dữ liệu và ứng dụng, bạn có thể gặp phải một số thuật ngữ mà bạn không quen thuộc. Trong phần này, chúng ta sẽ lướt qua một số thuật ngữ phổ biến nhất mà bạn có thể gặp phải, một số thuật ngữ trong số đó đã được đề cập trước đó trong bài viết này và một số thì không.
- Trình ánh xạ dữ liệu: Trình ánh xạ dữ liệu là một mẫu thiết kế hoặc một phần mềm ánh xạ cấu trúc dữ liệu lập trình với những cấu trúc dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Người lập bản đồ dữ liệu cố gắng đồng bộ hóa các thay đổi giữa hai nguồn trong khi giữ chúng độc lập với nhau. Bản thân người lập bản đồ chịu trách nhiệm duy trì một bản dịch đang hoạt động, giúp các nhà phát triển tự do lặp lại cấu trúc dữ liệu ứng dụng mà không cần quan tâm đến việc biểu diễn cơ sở dữ liệu.
- Trình điều khiển cơ sở dữ liệu: Trình điều khiển cơ sở dữ liệu là một phần mềm được thiết kế để đóng gói và cho phép kết nối giữa ứng dụng và cơ sở dữ liệu. Trình điều khiển cơ sở dữ liệu tóm tắt các chi tiết cấp thấp về cách tạo và quản lý các kết nối và cung cấp một giao diện thống nhất, có lập trình cho hệ thống cơ sở dữ liệu. Thông thường, trình điều khiển cơ sở dữ liệu là cấp độ trừu tượng thấp nhất mà nhà phát triển sử dụng để tương tác với cơ sở dữ liệu, với các công cụ cấp cao hơn được xây dựng dựa trên các khả năng do trình điều khiển cung cấp.
- Tấn công tiêm: Tấn công tiêm là một cuộc tấn công trong đó người dùng độc hại cố gắng thực hiện các hoạt động cơ sở dữ liệu không mong muốn bằng cách sử dụng đầu vào được chế tạo đặc biệt trong các trường ứng dụng do người dùng giao tiếp. Thông thường, điều này được sử dụng để truy xuất dữ liệu không thể truy cập được hoặc để xóa hoặc xử lý thông tin trong cơ sở dữ liệu.
- ORM: ORM, hoặc trình ánh xạ quan hệ đối tượng, là các lớp trừu tượng dịch giữa các biểu diễn dữ liệu được sử dụng trong cơ sở dữ liệu quan hệ và biểu diễn trong bộ nhớ được sử dụng với lập trình hướng đối tượng. ORM cung cấp giao diện hướng đối tượng cho dữ liệu trong cơ sở dữ liệu, cố gắng giảm lượng mã và sử dụng các nguyên mẫu quen thuộc để tăng tốc độ phát triển.
- Sự không phù hợp trở kháng quan hệ đối tượng: Sự không khớp trở kháng quan hệ đối tượng đề cập đến khó khăn trong việc dịch giữa ứng dụng hướng đối tượng và cơ sở dữ liệu quan hệ. Vì cấu trúc dữ liệu khác nhau đáng kể, nên có thể khó biến đổi và phiên mã một cách trung thực và hiệu quả các cấu trúc dữ liệu có lập trình sang định dạng được phần mềm lưu trữ sử dụng.
- Khuôn khổ bền vững: Khung bền vững là một lớp trừu tượng phần mềm trung gian được phát triển để thu hẹp khoảng cách giữa dữ liệu chương trình và cơ sở dữ liệu. Các khuôn khổ bền vững cũng có thể là ORM nếu phần trừu tượng mà chúng sử dụng ánh xạ các đối tượng tới các thực thể quan hệ.
- Trình tạo truy vấn: Trình tạo truy vấn là một lớp trừu tượng giúp nhà phát triển truy cập và kiểm soát cơ sở dữ liệu bằng cách cung cấp giao diện được kiểm soát bổ sung các tính năng hữu dụng, an toàn hoặc linh hoạt. Thông thường, các trình tạo truy vấn tương đối nhẹ, tập trung vào việc tăng khả năng truy cập dữ liệu và biểu diễn dữ liệu và không cố gắng dịch dữ liệu thành một mô hình lập trình cụ thể.
- SQL: SQL, hoặc ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc, là một ngôn ngữ dành riêng cho miền được phát triển để quản lý các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ. Nó có thể được sử dụng để truy vấn, xác định và thao tác dữ liệu trong cơ sở dữ liệu cũng như cấu trúc tổ chức của chúng. SQL phổ biến trong số các cơ sở dữ liệu quan hệ.
Kết luận
Trong bài viết này, chúng tôi đã xem xét một số tùy chọn khác nhau để giao tiếp với cơ sở dữ liệu từ ứng dụng của bạn. Chúng tôi đã kiểm tra các cấp độ trừu tượng khác nhau và tính linh hoạt được cung cấp bằng cách sử dụng các ngôn ngữ truy vấn gốc cơ sở dữ liệu như SQL, sử dụng trình tạo truy vấn để giúp tạo truy vấn một cách an toàn và ORM để cung cấp mức độ trừu tượng hoàn chỉnh hơn.
Mỗi cách tiếp cận này đều có cách sử dụng và một số cách có thể phù hợp cho một số loại ứng dụng nhất định hơn những cách khác. Điều quan trọng là phải hiểu các yêu cầu ứng dụng của bạn, kiến thức về cơ sở dữ liệu của tổ chức bạn và chi phí của các yếu tố trừu tượng (hoặc thiếu chúng) mà bạn chọn thực hiện. Nhìn chung, hiểu rõ từng cách tiếp cận sẽ giúp bạn có cơ hội tốt nhất để chọn tùy chọn phù hợp nhất cho các dự án của mình.