O/RM的优势、缺点和最佳实践

O/RM

Object Relational Mapping，对象关系映射，一般简写为O/RM，或者更常见的ORM，就是数据库里面的一条记录，映射到一个对象，记录里面的字段，成为对象的属性。这是面向对象的数据访问方式。

在没有O/RM之前，我们习惯使用代码生成器来根据表结构自动生成各种CRUD（增删查改）方法。但是，这只能满足简单的操作，当业务复杂起来，特别是关系型数据，这个方法捉襟见肘。

不同的技术栈有不同O/RM方案，譬如Python的SQLAlchemy、Java的JPA(Java Persistence API)这个O/RM标准接口的就有多个解决方案。.NET下有从Java的Hibernate移植过来的NHibernate、微软开源的Entity Framework(EF)、Dapper、PetaPoco等。说起Hibernate，几年前12306售票系统出现问题，说是用的Hibernate。

Jeff Atwood是计算机编程博客Coding Horror的博主。他共同创建了计算机编程问答网站Stack Overflow，并共同创建了Stack Exchange。他曾经说过“O/RM是计算机科学的越南战争”。

优势

生产力的提高

  • 用更少的代码，简便地实现CRUD（增删查改）
  • 多表连接可以方便地使用对象关系方式访问因为是面向对象，编译时便可知道一些用纯SQL可能会遇到的拼写、语法错误。这个有点像TypeScript和JavaScript的关系
  • 在Visual Studio等IDE中，在进行调试的时候，方便地浏览关系型对象因为最终执行的SQL是自动生成的，所以不受代码风格约束，而且只要合理使用O/RM，类似SQL注入等容易在手写SQL遇到的，不是一个大问题
  • 因为数据抽象访问，所以带来了支持多种数据库的可能性，譬如从PostgreSQL切换到SQL Server

缓存：双刃剑

  • 优秀/流行的O/RM内置了对缓存的支持，这样可以减少重复的数据库访问
  • 但是，一些时候你忘记了刷新已经缓存了的对象，你将会遇到数据版本冲突问题（老数据覆盖了较新的数据），一般做法是在必要的地方都调用类似Refresh等方法来刷新，但这样比较蹩脚

缺点

性能约束

  • 初始化加载，视乎你使用Code-first、Model-first还是Database-first，背后在做大量的工作，确保模型映射和数据库架构一致。某司使用NHibernate，几百个model，每次初始化需要3-5分钟
  • N+1问题：父子表关系，映射/使用错误，可能会导致父表的每条记录都会在子表做一次查询，譬如父表有1000条记录，最终可能会产生1001条查询
  • 类似报表中使用的各种聚合、pivoting（行列转换）
  • 要达到理想的性能，你需要调整各种映射属性，甚至做所谓的hacking，譬如模型定义了一些子表关联，如果你不想获取，你可能需要把这些属性设置为空值，或者设置为延迟加载；如果你熟练掌握SQL， 你会发现手写SQL会来得容易很多
  • 批量数据处理：批量导入/更新、导出，真要使用，一般O/RM需要蹩脚的处理

高级功能的缺少/支持

  • 譬如游标、递归、特定类型（如自定义类型）的支持
  • 譬如SQL Server的OUTPUT等的支持
  • 复杂查询，或者一些窗口函数， O/RM要么不支持这意味着你必须传输额外的数据在业务层进行处理，要么会很别扭。这个时候，用存储过程就更加合理

维护的难度

O/RM一个重要的特性，也是必备，就是数据库和对象之间的映射，数据库表、字段的特性，譬如字段的最大长度、各种约束（最大、最小值、默认值等）、精度、外键等，都要一一定义，不管是通过类似Hibernate的XML还是Fluent Hibernate的面向对象方式，或者一些Model-first的通过特性(attribute)来实现。

O/RM的使用，会导致两套数据库结构，一套在数据库里面，一套在O/RM定义。当你需要改动结构，你需要实现迁移，譬如改改变了字段的名字、表名。

使用的成本

使用O/RM的一个目的是只需要关心业务，不需要放多少时间在SQL上面，但是，学习O/RM本身是需要时间的，而且，要用好O/RM，不可避免要学好SQL，所以这个学习时间可能是单纯学习SQL的两倍或者更多。

之前说生产力是O/RM的优势，但是这个是建里在你必须先把映射关系建立好的基础之上，这个过程视乎业务系统的复杂度，需时可能比较长

数据库的表结构很多时候无法和对象模型完整一致，导致了在使用过程中需要做手工的转换，模型也随之快速增大，增加了逻辑的复杂性

之前说O/RM可以切换数据库系统，但是当你把一个数据库系统真的用起来之后，你会发现，你很大机会需要用到数据库系统的一些特性，这是其它数据库系统没有的，那么，这个迁移将会很大的挑战性。越抽象，复杂度越高，成本也随着增加

最佳实践

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