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上周我在在上討論了ORM，在那以后有人希望我澄清我的意思。事實上，我曾經(jīng)寫文章討論過ORM， 但那是在一場關于SQL的大討論的上下文中，我不應該把這將兩件事情混為一談。 因此，在本文中我將關注ORM本身。同時，我盡力保持簡略，因為從我的SQL文章中顯而易見的是：人們傾向于一旦讀到讓他們發(fā)怒的內(nèi)容就會離開（同時留下一句留言，而不論他們所關注的東西是否在后面會討論到）。

什么是反模式？

我很高興地發(fā)現(xiàn)Wikipedia有一個相當全面的關于反模式的列表，包括來自編程界及其之外的內(nèi)容。我之所以稱ORM為反模式的原因是因為，反模式的作者定義了用來區(qū)分反模式和普通的壞習慣的兩個條件，而ORM完全符合這些條件:

1. 它開始的時候看起來很有用，但是從長期來看，壞處要大過好處
2. 存在已驗證并且可重復的替代方案

由于第一個因素導致了ORM令人抓狂（對我來說）的流行性：它第一眼看上去像是個好主意，但是當問題更加明顯的時候，已經(jīng)很難離開了。

這對ORM來說是什么意思？

我想說的主要問題在于 ActiveRecord，它由于 Ruby on Rails 而著名， 從那以后已經(jīng)移植到了許多其他語言。然而，這些問題同樣存在于其他的ORM層，比如Java的Hibernate和PHP的Doctrine。

ORM的優(yōu)點

• 簡單：一些ORM層告訴你它們“消除了對SQL的要求”。我至今仍然看到這種承諾在傳播。其他一些會更加現(xiàn)實地聲稱它們可以減少手寫SQL的需要，但是仍然允許你在需要的時候使用它。對于簡單的模型以及項目的早期，這確實是一個優(yōu)點：使用ORM，無疑你能夠更快地開始啟動。然而，你將會走向錯誤的方向。
• 代碼生成：使用ORM從模型中消除用戶層面的代碼，這一做法開啟了通向代碼生成的大門。通過對schema的簡單描述，“腳手架”模式可以為你的所有表生成一個可工作的界面。更加具有魔力的是，你可以修改你的schema描述，然后重新生成代碼，從而消除了CRUD。同樣，這在開始的時候確實是可行的。
• 性能“足夠好”：我沒有看到任何ORM層聲稱在性能上更加優(yōu)越。很明顯，為了代碼的敏捷性需要付出性能的代碼。如果哪里變慢了，你總是可以用更加有效的手寫SQL覆蓋你的ORM方法。不是嗎？

ORM的問題

1. 不充分的抽象

ORM最明顯的問題是它并不能完全從實現(xiàn)細節(jié)中抽象出來。所有主流ORM的文檔中到處都引用了SQL的概念。其中一些介紹的時候并不會表明其在SQL中的等價物，而其他一些則將庫看作用來生成SQL的過程函數(shù)。

抽象的要點在于它應該使問題得以簡化。對SQL進行抽象，同時又要求你懂得SQL，這使得你需要學習的東西成倍增加了：首先，你必須理解你正在試圖執(zhí)行的SQL是什么，然后你還要學習ORM的API，來讓它為你編寫這些SQL。在Hibernate中，為了完成復雜的SQL你甚至需要學第三種語言：HQL，它幾乎就是SQL（但又不完全是），其在幕后被翻譯成SQL。

ORM的支持者會辯解說并非每個項目都是如此，并非每個人都需要復雜的join，并且ORM是一個"80/20"解決方案，其中80%的用戶只需要SQL中20%的功能，ORM可以處理這些問題。我能說的是，我15年來編寫web應用的數(shù)據(jù)庫后端的經(jīng)歷表明，事實并非如此。只有在項目剛開始的時候你不需要join和本地join。在那之后，你就要優(yōu)化和鞏固你的查詢。即使80%的用戶只用到SQL中30%的功能，可是100%的用戶都需要打破ORM的抽象才能夠完成工作。

2. 不正確的抽象

如果你的項目確實不需要任何關系數(shù)據(jù)功能，那么ORM可以非常完美地為你工作。但是接下來你又遇到另外一個問題：你用錯了了數(shù)據(jù)存儲。關系存儲的額外付出是非常高的；這就是為什么NoSQL數(shù)據(jù)要快得多的重要原因之一。然而，如果你的數(shù)據(jù)是關系型的，那么額外的付出就是值得的：你的數(shù)據(jù)庫不僅存儲數(shù)據(jù)，它還表達了你的數(shù)據(jù)，并且可以基于關系概念回答關于它的問題，這比你用過程代碼能夠做到的要快速得多。

但是，如果你的數(shù)據(jù)不是關系型的，那么你就是在不適當?shù)膱龊鲜褂肧QL，這為你增加了巨大且不必要的負擔；為了讓問題更加嚴重，你在其上又增加了一重額外的抽象。

另一方面，如果你的數(shù)據(jù)是關系型的，那么你的對象映射最終會失敗。SQL是關于關系代數(shù)的：SQL的輸出不是對象，而是對于某個問題的解答。如果你的對象“是一個”X的實例，并且“擁有一些”Y，且每個Y“屬于”Z，那么對象在內(nèi)存中正確的表達形式是什么？ 它應該是X的屬性，或者全部包含在Y中，或者/并且全部包含在Z中？如果你只得到X的屬性，那么何時你運行查詢來獲得Y呢？而且，你是想要其中一個還是全部？現(xiàn)實中，答案是依賴于條件的：這就是為什么我說SQL是對于問題的回答。對象在內(nèi)存中的表達形式取決于你的意圖，然而面向?qū)ο笤O計沒有依賴于上下文的表達這樣的功能。關系不是對象；對象也不是關系。

3. 多個查詢導致失敗

這自然的引出了ORM的另一個問題：效率低下。當你獲取一個時，你需要哪些屬性？ORM并不知道，所以它總是取得全部（或者它要求你告訴它，但是這又打破了抽象）。開始的時候這不成問題，但是當你一次取出上千條紀錄的時候，如果你只需要3個屬性卻不得不取出全部30列，這時就產(chǎn)生了嚴重的性能問題。許多ORM層非常不善于推斷join，從而不得不使用分離的查詢來獲取關聯(lián)數(shù)據(jù)。如前所述，許多ORM層明確聲明效率將會有所犧牲，其中一些提供了某些機制來調(diào)整引起問題的查詢。我從過去的經(jīng)歷中發(fā)現(xiàn)的問題表明，很少有只需要調(diào)整單個“銀彈”查詢的情況：應用的數(shù)據(jù)庫后端之所以死掉不是因為其中某一條查詢，而是眾多的查詢引起的。ORM缺少上下文敏感的性質(zhì)意味著它無法鞏固查詢，相反必須借助cache或其他機制來進行一定程度的補償。

那么替代方案是什么?

希望到這里我已經(jīng)澄清ORM在設計上的一些缺陷。但是要作為一個反模式，還需要存在替代的解決辦法。事實上有兩個取代方法：

1. 使用對象

如果你的數(shù)據(jù)是對象，那么停止使用關系數(shù)據(jù)庫。編程界當前正在出現(xiàn)鍵-值對存儲的浪潮，它允許你以閃電般的速度訪問優(yōu)雅的、自我包含的海量數(shù)據(jù)。沒有法律規(guī)定編寫Web應用的第一步必須安裝MySQL。對于對象的每一種表達方式都使用關系數(shù)據(jù)庫是一種過度使用，這也是近幾年SQL的名稱不太好的原因之一。事實上，問題在于偷懶的設計。

2. 在模型中使用SQL

編程中作任何事情都只有一種正確的方式，這是一種危險的說法。然而根據(jù)我的實踐，在面向?qū)ο蟮拇a中表達關系模型的最佳方法仍然是模型層：將你的所有數(shù)據(jù)表示封裝在一個單獨的區(qū)域是一個好注意。然而，記住模型層的工作簿在于表達對象，而在于回答問題。提供一個可以回答你的應用程序所包含的問題的API，盡量保持簡潔高效。有時候，這些回答顯得格格不入，以致于看上去是“錯誤的”，甚至對于資深的OO開發(fā)者也是如此。但是，你可以根據(jù)經(jīng)驗來更好地找到其中的普遍性，從而允許你將多個查詢方法重構為單個。

類似的，有時候輸出會是單個對象X，它很容易表達。 但是也有時候輸出是聚合的對象表格，或者單個整數(shù)值。你要忍住將這些內(nèi)容用過多抽象來包裝的誘惑，用對象自身的術語來描述。首要的是，不要相信OO能夠表達任何對象和所有對象。OO本身是一種優(yōu)美和靈活的抽象，但關系數(shù)據(jù)在其范圍之外，把它不能表達的東西偽裝成對象是ORM的核心與真正的問題。

總結

• ORM最初比編寫基于SQL的模型代碼更快，也更容易理解
• 它在任何項目早期都是足夠有效的
• 不幸的是，這些優(yōu)點在項目復雜性提升的時候就消失了：抽象被打破，開發(fā)者被迫使用并理解SQL
• 完全是非正式的聲明，我認為ORM對抽象的破壞不是僅僅涉及20%的項目，而是幾乎100%。
• 對象并不足以充分表達關系查詢的結果。
• 關系查詢映射到對象的不充分性導致了ORM后端應用的效率低下，這些問題普遍分布在應用的各處，并且除了完全放棄ORM之外，沒有簡單的解決辦法。
• 不要對任何問題都使用關系存儲與ORM，而是更加仔細地思考你的設計
• 如果你的數(shù)據(jù)天生就是對象，那么請使用對象存儲（"NoSQL"）。它們要比關系數(shù)據(jù)庫快得多。
• 如果你的數(shù)據(jù)天生就是關系型的，那么關系數(shù)據(jù)庫帶來的開銷是值得的。
• 把你的關系查詢封裝在模型層中，設計你的API從而為應用提供數(shù)據(jù)訪問支持；拒絕過分泛化的誘惑。
• 面向?qū)ο鬅o法以有效的形式表達關系數(shù)據(jù)；這是面向?qū)ο笤O計的一個基本限制，ORM無法修復它。