一个类GraphQL的ORM数据访问框架发布
Zongsoft.Data 发布公告
很高兴我们的 ORM 数据访问框架(Zongsoft.Data)在历经两个 SaaS 产品的应用之后,今天正式宣布对外推广!
这是一个类 GraphQL 风格的 ORM(Object/Relational Mapping) 数据访问框架。
又一个轮子?
在很长时间里,.NET 阵营似乎一直缺乏一个被普遍使用的 ORM 数据访问框架,从最早的原生 ADO.NET 到舶来品 iBatis.NET 和 Hibernate.NET,后来又经历了 Linq for SQL 与 Entity Framework 的混战,可能是因为 Entity Framework 早期版本的模糊定位和反复变更的设计导致了它失之霸主之位,进而造就了一段百舸争流、群雄共逐的战国时代。在历经漫长而反复的期待、失望、纠结和痛苦之后,我终于决定动手造一个轮子。
设计理念
在开始动手之前,先确定以下基本设计原则:
- 数据库优先(Database First)
- 严格的 POCO/POJO 支持
- 映射模型与代码完全隔离
- 禁止业务层出现 SQL 和类 SQL 代码
在一个业务系统中,数据结构及其关系毋庸置疑是最底层的基础性结构,数据库应由系统架构师或开发负责人进行仔细设计 (No Schema/Weakly Schema 的思潮是涂抹了蜂蜜的毒药),数据访问映射以数据库表结构关系为基石,在此之上业务层亦以概念映射模型为准绳,层级之间相互隔离。
领域模型实体避免通过注解 (标签) 来进行元数据定义,应确保严格符合 POCO/POJO 范式。通过语义化的 Schema 来声明访问的数据结构关系,禁止应用层的 SQL 和 Linq 式的类 SQL 代码可降低业务层对数据层的依赖、提升代码可维护性外,还具备更加统一可控的便利性,并为数据访问引擎的实现提供了更大的优化空间和自由度。
范例说明
下面通过三个的例子 (注:例子均基于 Zongsoft.Community 项目) 来佐证上面的部分设计理念,更多示例和阐述请参考 Zongsoft.Data 项目的 README.md 文档和 Zongsoft.Community 项目的代码。
提示: 下面的范例均基于 Zongsoft.Community 开源项目,该项目是一个完整的论坛社区的后台程序。你可能需要预先阅读一下该项目的《数据库表结构设计》文档,以便更好的理解范例代码的业务逻辑。
示例一
导航查询及导航过滤
var forums = this.DataAccess.Select<Forum>(
Condition.Equal("SiteId", this.User.SiteId) &
Condition.In("Visibility", Visibility.Internal, Visibility.Public) |
(
Condition.Equal("Visibility", Visibility.Specified) &
Condition.Exists("Users",
Condition.Equal("UserId", this.User.UserId) &
(
Condition.Equal("IsModerator", true) |
Condition.NotEqual("Permission", Permission.None)
)
)
),
"*, MostRecentThread{ThreadId,Title,Creator{Name,Nickname,Avatar}}"
);
上述数据访问的查询方法大致生成如下SQL脚本:
SELECT
t.*,
t1.ThreadId AS 'MostRecentThread.ThreadId',
t1.Title AS 'MostRecentThread.Title',
t1.CreatorId AS 'MostRecentThread.CreatorId',
t2.UserId AS 'MostRecentThread.Creator.UserId',
t2.Name AS 'MostRecentThread.Creator.Name',
t2.Nickname AS 'MostRecentThread.Creator.Nickname',
t2.Avatar AS 'MostRecentThread.Creator.Avatar'
FROM Forum t
LEFT JOIN Thread AS t1 ON
t.MostRecentThreadId=t1.ThreadId
LEFT JOIN UserProfile AS t2 ON
t1.CreatorId=t2.UserId
WHERE
t.SiteId = @p1 AND
t.Visibility IN (@p2, @p3) OR
(
t.Visibility = @p4 AND
EXISTS
(
SELECT u.SiteId, u.ForumId, u.UserId
FROM ForumUser u
WHERE u.SiteId = t.SiteId AND
u.ForumId = t.ForumId AND
u.UserId = @p5 AND
(
u.IsModerator = @p6 OR
u.Permission != @p7
)
)
);
上述示例通过
Select
查询方法的schema
参数 (即值为*, MostRecentThread{ThreadId,Title,Creator{Name,Nickname,Avatar}}
的参数) 从数据结构关系的层次指定了查询数据的形状,因而不再需要 SQL 或类 SQL 语法中 JOIN 这样命令式的语法元素,它不光提供了更简洁且语义化的 API 访问方式,而且还给数据访问引擎底层提供了更大的优化空间和自由度。如果将
Select
查询方法的schema
参数值改为*,Moderators{*},MostRecentThread{ThreadId,Title,Creator{Name,Nickname,Avatar}}
后,数据访问引擎会将查询内部分解为一对多的两条 SQL 语句进行迭代执行,而这些都不需要业务层进行分拆处理,因而提升了效率并降低了业务层的复杂度。注: 将 Schema 模式表达式通过 Web API 提供给前端应用,将大大减少后端开发的工作量,提升前后端的工作效率。
示例二
一对多的关联新增
// 构建待新增的实体对象
var forum = new
{
SiteId = this.User.SiteId,
GroupId = 100,
Name = "xxxx",
// 一对多的导航属性
Users = new ForumUser[]
{
new ForumUser { UserId = 1001, IsModerator = true },
new ForumUser { UserId = 1002, Permission = Permission.Read },
new ForumUser { UserId = 1003, Permission = Permission.Write },
}
}
// 执行数据新增操作
this.DataAccess.Insert<Forum>(forum, "*, Users{*}");
上述数据访问的新增方法大致生成如下SQL脚本:
/* 主表插入语句,执行一次 */
INSERT INTO Forum (SiteId,ForumId,GroupId,Name,...) VALUES (@p1,@p2,@p3,@p4,...);
/* 子表插入语句,执行多次 */
INSERT INTO ForumUser (SiteId,ForumId,UserId,Permission,IsModerator) VALUES (@p1,@p2,@p3,@p4,@p5);
上述示例通过
Insert
新增方法的schema
参数(即值为*,User{*}
的参数)指定了新增数据的形状,由数据访问引擎根据映射定义自动处理底层的 SQL 执行方式,确保业务层代码的简洁和更高的执行效率。
示例三
一对一和一对多的关联更新,对于“一对多”的导航属性,还能确保该属性值 (集合类型) 以 UPSERT 模式写入。
public bool Approve(ulong threadId)
{
//构建更新的条件
var criteria =
Condition.Equal(nameof(Thread.ThreadId), threadId) &
Condition.Equal(nameof(Thread.Approved), false) &
Condition.Equal(nameof(Thread.SiteId), this.User.SiteId) &
Condition.Exists("Forum.Users",
Condition.Equal(nameof(Forum.ForumUser.UserId), this.User.UserId) &
Condition.Equal(nameof(Forum.ForumUser.IsModerator), true));
//执行数据更新操作
return this.DataAccess.Update<Thread>(new
{
Approved = true,
ApprovedTime = DateTime.Now,
Post = new
{
Approved = true,
}
}, criteria, "*,Post{Approved}") > 0;
}
上述数据访问的更新方法大致生成如下SQL脚本:
/* 以下代码为支持 OUTPUT/RETURNING 子句的数据库(如:SQLServer,Oracle,PostgreSQL) */
/* 根据更新的关联键创建临时表 */
CREATE TABLE #TMP
(
PostId bigint NOT NULL
);
/* 更新主表,并将更新的关联键输出到内存临时表 */
UPDATE T SET
T.[Approved]=@p1,
T.[ApprovedTime]=@p2
OUTPUT DELETED.PostId INTO #TMP
FROM [Community_Thread] AS T
LEFT JOIN [Community_Forum] AS T1 ON /* Forum */
T1.[SiteId]=T.[SiteId] AND
T1.[ForumId]=T.[ForumId]
WHERE
T.[ThreadId]=@p3 AND
T.[Approved]=@p4 AND
T.[SiteId]=@p5 AND EXISTS (
SELECT [SiteId],[ForumId]
FROM [Community_ForumUser]
WHERE [SiteId]=T1.[SiteId] AND
[ForumId]=T1.[ForumId] AND
[UserId]=@p6 AND
[IsModerator]=@p7
);
/* 更新关联表 */
UPDATE T SET
T.[Approved]=@p1
FROM [Community_Post] AS T
WHERE EXISTS (
SELECT [PostId]
FROM #TMP
WHERE [PostId]=T.[PostId]);
上述示例通过
Update
更新方法的schema
参数(即值为*,Post{Approved}
的参数)指定了更新数据的形状,数据访问引擎将根据数据库类型生成高效的 SQL 语句,对于业务层而言这一切都是无感的、透明的。对于一对多的导航属性,数据访问引擎默认将以 UPSERT 模式处理子集的写入,关于 UPSERT 更多信息请参考 Zongsoft.Data 项目文档。
性能
我们希望提供最佳的综合性价比,对于一个 ORM 数据访问引擎来说,性能的关注点主要 (不限) 有这些要素:
- 生成简洁高效的 SQL 脚本,并尽可能利用特定数据库的最新 SQL 语法;
- 数据查询结果的实体组装(Populate)过程必须高效;
- 避免反射,有效的语法树缓存。
实现层面我们采用 Emitting 动态编译技术对实体组装(Populate)、数据参数绑定等进行预热处理,可查阅 DataPopulator 等相关类的源码深入了解。
其他
得益于 “以声明方式来表达数据结构关系” 的语义化设计理念,相对于命令式设计而言,它使得程序意图更加聚焦,天然地对底层数据的表达和优化更加宽容与自由。
更多详细内容 (譬如:读写分离、继承表、数据模式、映射文件、过滤器、验证器、类型转换、数据隔离) 请查阅相关文档。
支持赞助
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提醒: 本文可能会更新,请阅读原文:http://zongsoft.com/blog/zh-cn/zongsoft/announcing-data-engine,以避免因内容陈旧而导致的谬误,同时亦有更好的阅读体验。
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