Sequelize

定义

Sequelize 是一个面向 Node.js 的对象关系映射(Object-Relational Mapping, ORM)库, 采用 Promise 风格的异步接口。它在关系型数据库与 JavaScript 程序之间建立一层映射, 把数据表对应为模型类, 把表中的记录对应为对象实例, 使数据的存取通过类和方法完成。

与直接拼写 SQL 相比, 该框架将查询语句的生成交由库自身处理, 开发者通常只需调用模型上的方法并给出条件对象。它同时提供模型校验、关联定义、事务管理、钩子回调与迁移工具等附加功能, 覆盖数据库访问的常见环节^[2]。

原理

Sequelize 通过在内存中维护模型定义来工作。每个模型记录表名、字段名、字段类型以及主键、允许空值、默认值等约束, 库据此把方法调用翻译为对应数据库方言的 SQL 语句^[3]。连接由 Sequelize 实例管理, 该实例在初始化时建立连接池, 并可通过参数配置池的上限、空闲回收时间等^[3]。

模型之间可以声明一对一、一对多和多对多等关联, 框架据此自动生成外键和连接表, 并在查询时按需拼接 JOIN 语句^[4]。关联数据的加载分为两种方式: 预加载在查询主记录时一并取出关联记录, 延迟加载则在访问关联属性时才发起查询。

底层上, 不同数据库由独立的方言模块对接, 各自依赖相应的驱动库, 例如 PostgreSQL 使用 pg, MySQL 使用 mysql2, SQLite 使用 sqlite3, Microsoft SQL Server 使用 tedious^[5]。库遵循语义化版本规范, 并对所支持的 Node.js 版本范围作出说明。

发展历程

该项目的开发始于 2010 年, 由 Sascha Depold 发起, 最初是其硕士论文的一部分, 后来逐渐成为 Node.js 生态中的基础组件之一^[1]。

早期版本迭代较快。1.3.0 版引入迁移、校验与跨数据库支持; 1.4.0 版加入对 PostgreSQL 的支持以及 MySQL 的连接池; 1.6.0 版增加了预加载、枚举类型和性能改进, 项目管理仓库也迁入 GitHub 组织^[6]。

此后版本继续扩充方言支持。5 版于 2019 年 3 月 13 日发布, 6 版于 2020 年 6 月 24 日发布并长期作为稳定版本^[5]。7 版处于 alpha 阶段, 改用 TypeScript 编写并拆分为按数据库划分的独立方言包, 其方言配置方式由字符串改为传入方言类^[2][7]。

应用

该框架主要用于 Node.js 服务端应用的数据持久化, 常出现在 Web 应用的后端、内容管理系统与各类 API 服务中^[2]。借助统一的模型接口, 同一套业务代码可以在不同数据库之间迁移, 只需更换方言与驱动^[5]。

在具体使用中, 迁移文件用于演进数据库结构, 模型校验在写入前检查字段取值, 钩子可在查询或模型操作前后执行回调, 读复制则把读请求导向副本而写请求发往主库^[2]。这些能力使其适用于需要事务一致性与多表关联的业务系统, 也便于与 GraphQL 等上层查询方案搭配^[8]。

局限

ORM 的抽象层会掩盖数据库操作的实际开销, 使用不当容易产生 N+1 查询问题, 即一次查询得到 N 条记录后, 又为每条记录各发一次查询, 使数据库往返次数随数据量线性增长^[9]。针对 Sequelize 的研究在 8 个 JavaScript 项目中发现了 44 处此类查询对, 经改写后性能可提升最多 7.67 倍, 且数据量增大时改善幅度更明显^[9]。

此外, 对象关系映射难以完整表达某些数据库特性, 例如部分框架无法原生支持 upsert 时的自增语义^[10]。复杂的分析型查询往往仍需退回到底层查询接口执行原始 SQL, 由框架生成的语句也可能因方言差异而出现行为不一致^[11]。

参见

• 对象关系映射 —— Sequelize 所属的技术类别, 描述对象模型与关系表之间的转换方法。

• Node.js —— Sequelize 运行所依托的 JavaScript 服务端运行时环境。

• SQL —— 该框架在底层生成并执行的结构化查询语言。

• PostgreSQL —— 受支持的关系型数据库之一。

• TypeScript —— 7 版改用其编写并提供类型定义。