ActiveRecord - 資料庫操作抽象化和資料表的基礎

物件導向 X 關聯式資料庫 X 抽象化

Active Record 是 Rails 配備的物件－關係映射（Object-relational mapping, ORM）層，將關聯式資料庫(Relational database)和物件導向的程式語言兜在一塊兒，它將程式與資料庫交流的過程包裝、抽象化，讓我們可以像操作物件一樣操作資料，簡化原本相對繁瑣的 SQL 敘述，提升工程師的幸福指數。

自從利用物件導向模式包裝關聯式資料庫的方法問世之後，其抽象程度到底能深入到何處也是大家探究的主題。某些論點認為 ORM 工具應該向純粹物件導向精神靠攏，希望完全避免使用 SQL 敘述並強制採用 OO 層的方式進行查詢或操作，其他一些觀點則認為 Active Record 模式根本上就違反了 Single Responsibility Principle 等原則，和許多傳統開發方法相抵觸。

而抽象化本身：把複雜動作簡化的這個機制也是有漏洞的，這邊引用《The Joel on Software Translation Project:抽象滲漏法則》的其中一個段落：

“SQL 語言希望把資料庫查詢的程序抽象化，讓你只要定義想要的東西，查詢動作的細節就交由資料庫去處理。不過在某些狀況下，有些 SQL 查詢比邏輯上相等的查詢慢上幾千倍。這有個很有名的例子，在某個 SQL 伺服器用 "where a=b and b=c and a=c" 來查詢，會比用 "where a=b and b=c" 快上許多，可是查詢的結果其實是一樣的。照道理只要指定規格，並不需要在意程序。可是有時候抽象機制會失效並導致很差的效率，於是你就得跳出來用查詢規劃分析器找出問題，然後想辦法加快查詢。”

我們終究得掌握一定程度 SQL 的知識才有辦法處理諸如此類抽象滲漏的狀況，更重要是好好享受 Active Record 提供的物件導向介面來保證開發的效率和工作的樂趣，然後在需要的時候深入資料庫內部以追求貼近本質的體驗。

順道一提，關聯式資料庫是建立在關聯模型（Relationship Model）基礎上的資料庫，而一般用來設計資料庫、探討抽象資料架構，則常用實體關聯模型（Entity-Relationship Model, ER Model），這可是我們台灣台中人，陳品山博士發明的好貨，可以幫助初學者更容易理解資料庫設計的基本方法，有助於設計過程的構思和討論溝通。

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Active Record 模型

Active Record 採用標準的 ORM 模型：資料表對應到類別，記錄對應到物件，欄位則映射物件屬性。

使用 Active Record 將訂單資料表包裝到 MySQL 資料庫，按照 id 找到訂單紀錄之後，修改買主的名字，然後將結果存回資料庫，更新原本的紀錄。

範例取自 《碼上就會：Rails 敏捷開發網站》

程式長得像這樣：

require     'rubygems'
require_gem 'activerecord'

ActiveRecord::Base.establish_connection(adapter: 'mysql',
  host: 'localhost', database: 'railsdb')

class Order < ActiveRecord::Base
end

order = Order.find(123)
order.name = 'Steven Chang'
order.save

就這樣，除了資料庫連結的部分之外不需要任何其他的配置，Active Record 都幫我們妥妥的處理掉了。

資料表和類別

在建立 ActiveRecord::Base 的一個子類別時，就是在透過建立某種實體將資料表包裝起來。慣例上資料表名稱是類別名稱的複數型。

類別名稱	資料表
Order	orders
Store	stores
Cat	cats
Person	people

當然為了某些原因，例如配合舊專案不同的命名慣例，也可以自訂資料表名稱：

class Cat < ActiveRecord::Base
  self.table_name = 'kitty'
end

欄位和屬性

存取紀錄和屬性

Active Record 類別對應資料表，類別的實體物件對應資料表中的各個紀錄，紀錄裡面的欄位則對應到物件的屬性。

呼叫 Store.find(1) 會傳回 Store 類別的一個實體，這個實體包含了主鍵(Primary Key)為 1 的紀錄中的資料。

Call Store.find(1) in rails console

每個資料表可以有許多紀錄，每筆紀錄包含了各種欄位。 Database table structure

Rails 會自動建構屬性的存取器，簡化取值和設定的過程，假設我們另外有一個 Cat 類別，包含了 name 和 age 屬性在其中，對於 Cat 類別的實例，只需要呼叫透過 attr_accessor 獲得的方法就可以存取這些屬性：

class Cat
  attr_accessor :name, :age
  def initialize(name, age)
    self.name = name
    self.age = age
  end
end

cat1 = Cat.new('Kitty', 3)
cat2 = Cat.new('Diddy', 1)
p cat1.name # Kitty
p cat2.age  # 1

Boolean 布林值屬性

Active Record 在從資料庫讀取屬性值的時候會將之轉為適當的 Ruby 資料型別，對 Ruby 來說，除了 nil 和 false 其他都是 true。

而問題就在於，有時候開發者使用數字 0 或者 f 代表 false 這在 Ruby 語言會被轉譯為 true

如果要查詢一個 boolean 型欄位的狀態值
必須在欄位名稱後面加上 ?，此舉將會查看欄位的值，將數字 0，字串 '0'、'f'、'false'、''(空字串)、nil 或者常數 false 都解釋成 false。

user = User.find_by_name("Steven")

if user.superuser?
  grant_privileges
end

屬性的原始值

如果想得到一個屬性的原始值，可以在屬性名稱後面加上 _before_type_cast：

# 讀取記錄建立的時間
store.created_at
#=> Wed, 12 Jun 2019 21:14:24 CST +08:00

store.created_at_before_type_cast
#=> '2019-06-12 13:14:24.905577'

Output of _before_type_cast method