使用TS+Sequelize實現更簡潔的CRUD

如果是經常使用Node來做服務端開發的童鞋，肯定不可避免的會運算元據庫，做一些增刪改查（CRUD，Create Read Update Delete）的操作，如果是一些簡單的操作，類似定時指令碼什麼的，可能就直接生寫SQL語句來實現功能了，而如果是在一些大型專案中，數十張、上百張的表，之間還會有一些（一對多，多對多）的對映關係，那麼引入一個ORM（Object Relational Mapping）工具來幫助我們與資料庫打交道就可以減輕一部分不必要的工作量，Sequelize就是其中比較受歡迎的一個。

CRUD原始版 手動拼接SQL

先來舉例說明一下直接拼接SQL語句這樣比較“底層”的操作方式：

CREATE TABLE animal (
  id INT AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(14) NOT NULL,
  weight INT NOT NULL, 
  PRIMARY KEY (`id`)
);

建立這樣的一張表，三個欄位，自增ID、name以及weight。
如果使用mysql這個包來直接運算元據庫大概是這樣的：

const connection = mysql.createConnection({})
const tableName = 'animal'

connection.connect()

// 我們假設已經支援了Promise

// 查詢
const [results] = await connection.query(`
  SELECT 
    id,
    name,
    weight
  FROM ${tableName}
`)

// 新增
const name = 'Niko'
const weight = 70
await connection.query(`
  INSERT INTO ${tableName} (name, weight)
  VALUES ('${name}', ${weight})
`)
// 或者透過傳入一個Object的方式也可以做到
await connection.query(`INSERT INTO ${tableName} SET ?`, {
  name,
  weight
})

connection.end()

看起來也還算是比較清晰，但是這樣帶來的問題就是，開發人員需要對錶結構足夠的瞭解。
如果表中有十幾個欄位，對於開發人員來說這會是很大的記憶成本，你需要知道某個欄位是什麼型別，拼接SQL時還要注意插入時的順序及型別，WHERE條件對應的查詢引數型別，如果修改某個欄位的型別，還要去處理對應的傳參。
這樣的專案尤其是在進行交接的時候更是一件恐怖的事情，新人又需要從頭學習這些表結構。
以及還有一個問題，如果有哪天需要更換資料庫了，放棄了MySQL，那麼所有的SQL語句都要進行修改（因為各個資料庫的方言可能有區別）

CRUD進階版 Sequelize的使用

關於記憶這件事情，機器肯定會比人腦更靠譜兒，所以就有了ORM，這裡就用到了在Node中比較流行的Sequelize。

ORM是幹嘛的

首先可能需要解釋下ORM是做什麼使的，可以簡單地理解為，使用物件導向的方式，透過操作物件來實現與資料庫之前的交流，完成CRUD的動作。
開發者並不需要關心資料庫的型別，也不需要關心實際的表結構，而是根據當前程式語言中物件的結構與資料庫中表、欄位進行對映。

就好比針對上邊的animal表進行操作，不再需要在程式碼中去拼接SQL語句，而是直接呼叫類似Animal.create，Animal.find就可以完成對應的動作。

Sequelize的使用方式

首先我們要先下載Sequelize的依賴：

npm i sequelize
npm i mysql2    # 以及對應的我們需要的資料庫驅動

然後在程式中建立一個Sequelize的例項：

const Sequelize = require('Sequelize')
const sequelize = new Sequelize('mysql://root:jarvis@127.0.0.1:3306/ts_test')
//                             dialect://username:password@host:port/db_name

// 針對上述的表，我們需要先建立對應的模型：
const Animal = sequelize.define('animal', {
  id: { type: Sequelize.INTEGER, autoIncrement: true },
  name: { type: Sequelize.STRING, allowNull: false },
  weight: { type: Sequelize.INTEGER, allowNull: false },
}, {
  // 禁止sequelize修改表名，預設會在animal後邊新增一個字母`s`表示負數
  freezeTableName: true,
  // 禁止自動新增時間戳相關屬性
  timestamps: false,
})

// 然後就可以開始使用咯
// 還是假設方法都已經支援了Promise

// 查詢
const results = await Animal.findAll({
  raw: true,
})

// 新增
const name = 'Niko'
const weight = 70

await Animal.create({
  name,
  weight,
})

sequelize定義模型相關的各種配置：

拋開模型定義的部分，使用Sequelize無疑減輕了很多使用上的成本，因為模型的定義一般不太會去改變，一次定義多次使用，而使用手動拼接SQL的方式可能就需要將一段SQL改來改去的。

而且可以幫助進行欄位型別的轉換，避免出現型別強制轉換出錯NaN或者數字被截斷等一些粗心導致的錯誤。

透過定義模型的方式來告訴程式，有哪些模型，模型的欄位都是什麼，讓程式來幫助我們記憶，而非讓我們自己去記憶。
我們只需要拿到對應的模型進行操作就好了。

這還不夠

But，雖說切換為ORM工具已經幫助我們減少了很大一部分的記憶成本，但是依然還不夠，我們仍然需要知道模型中都有哪些欄位，才能在業務邏輯中進行使用，如果新人接手專案，仍然需要去翻看模型的定義才能知道有什麼欄位，所以就有了今天要說的真正的主角兒：

CRUD終極版 裝飾器實現模型定義

Sequelize-typescript是基於Sequelize針對TypeScript所實現的一個增強版本，拋棄了之前繁瑣的模型定義，使用裝飾器直接達到我們想到的目的。

Sequelize-typescript的使用方式

首先因為是用到了TS，所以環境依賴上要安裝的東西會多一些：

# 這裡採用ts-node來完成舉例
npm i ts-node typescript
npm i sequelize reflect-metadata sequelize-typescript

其次，還需要修改TS專案對應的tsconfig.json檔案，用來讓TS支援裝飾器的使用：

{
  "compilerOptions": {
+   "experimentalDecorators": true,
+   "emitDecoratorMetadata": true
  }
}

然後就可以開始編寫指令碼來進行開發了，與Sequelize不同之處基本在於模型定義的地方：

// /modles/animal.ts
import { Table, Column, Model } from 'sequelize-typescript'

@Table({
  tableName: 'animal'
})
export class Animal extends ModelAnimal> {
  @Column({
    primaryKey: true,
    autoIncrement: true,
  })
  id: number

  @Column
  name: string

  @Column
  weight: number
}

// 建立與資料庫的連結、初始化模型
// app.ts
import path from 'path'
import { Sequelize } from 'sequelize-typescript'
import Animal from './models/animal'

const sequelize = new Sequelize('mysql://root:jarvis@127.0.0.1:3306/ts_test')
sequelize.addModels([path.resolve(__dirname, `./models/`)])

// 查詢
const results = await Animal.findAll({
  raw: true,
})

// 新增
const name = 'Niko'
const weight = 70

await Animal.create({
  name,
  weight,
})

與普通的Sequelize不同的有這麼幾點：

1. 模型的定義採用裝飾器的方式來定義
2. 例項化Sequelize物件時需要指定對應的model路徑
3. 模型相關的一系列方法都是支援Promise的

如果在使用過程中遇到提示XXX used before model init，可以嘗試在例項化前邊新增一個await運算子，等到與資料庫的連線建立完成以後再進行操作

但是好像看起來這樣寫的程式碼相較於Sequelize多了不少呢，而且至少需要兩個檔案來配合，那麼這麼做的意義是什麼的？
答案就是OOP中一個重要的理念：繼承。

使用Sequelize-typescript實現模型的繼承

因為TypeScript的核心開發人員中包括C#的架構師，所以TypeScript中可以看到很多類似C#的痕跡，在模型的這方面，我們可以嘗試利用繼承減少一些冗餘的程式碼。

比如說我們基於animal表又有了兩張新表，dog和bird，這兩者之間肯定是有區別的，所以就有了這樣的定義：

CREATE TABLE dog (
  id INT AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(14) NOT NULL,
  weight INT NOT NULL, 
  leg INT NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
);

CREATE TABLE bird (
  id INT AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(14) NOT NULL,
  weight INT NOT NULL, 
  wing INT NOT NULL,
  claw INT NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
);

關於dog我們有一個腿leg數量的描述，關於bird我們有了翅膀wing和爪子claw數量的描述。
特意讓兩者的特殊欄位數量不同，省的有槓精說可以透過新增type欄位區分兩種不同的動物 :p

如果要用Sequelize的方式，我們就要將一些相同的欄位定義define三遍才能實現，或者說寫得靈活一些，將define時使用的Object抽出來使用Object.assign的方式來實現類似繼承的效果。

但是在Sequelize-typescript就可以直接使用繼承來實現我們想要的效果：

// 首先還是我們的Animal模型定義
// /models/animal.ts
import { Table, Column, Model } from 'sequelize-typescript'

@Table({
  tableName: 'animal'
})
export default class Animal extends ModelAnimal> {
  @Column({
    primaryKey: true,
    autoIncrement: true,
  })
  id: number

  @Column
  name: string

  @Column
  weight: number
}

// 接下來就是繼承的使用了
// /models/dog.ts
import { Table, Column, Model } from 'sequelize-typescript'
import Animal from './animal'

@Table({
  tableName: 'dog'
})
export default class Dog extends Animal {
  @Column
  leg: number
}

// /models/bird.ts
import { Table, Column, Model } from 'sequelize-typescript'
import Animal from './animal'

@Table({
  tableName: 'bird'
})
export default class Bird extends Animal {
  @Column
  wing: number

  @Column
  claw: number
}

有一點需要注意的：每一個模型需要單獨佔用一個檔案，並且採用export default的方式來匯出
也就是說目前我們的檔案結構是這樣的：

├── models
│   ├── animal.ts
│   ├── bird.ts
│   └── dog.ts
└── app.ts

得益於TypeScript的靜態型別，我們能夠很方便地得知這些模型之間的關係，以及都存在哪些欄位。
在結合著VS Code開發時可以得到很多動態提示，類似findAll，create之類的操作都會有提示：

Animal.createAnimal>({
  abc: 1,
// ^ abc不是Animal已知的屬性  
})

透過繼承來複用一些行為

上述的例子也只是說明了如何複用模型，但是如果是一些封裝好的方法呢？
類似的獲取表中所有的資料，可能一般情況下獲取JSON資料就夠了，也就是findAll({raw: true})
所以我們可以針對類似這樣的操作進行一次簡單的封裝，不需要開發者手動去呼叫findAll：

// /models/animal.ts
import { Table, Column, Model } from 'sequelize-typescript'

@Table({
  tableName: 'animal'
})
export default class Animal extends ModelAnimal> {
  @Column({
    primaryKey: true,
    autoIncrement: true,
  })
  id: number

  @Column
  name: string

  @Column
  weight: number

  static async getList () {
    return this.findAll({raw: true})
  }
}

// /app.ts
// 這樣就可以直接呼叫`getList`來實現類似的效果了
await Animal.getList() // 返回一個JSON陣列

同理，因為上邊我們的兩個Dog和Bird繼承自Animal，所以程式碼不用改動就可以直接使用getList了。

const results = await Dog.getList()

results[0].leg // TS提示錯誤

但是如果你像上邊那樣使用的話，TS會提示錯誤的：[ts] 型別“Animal”上不存在屬性“leg”。。
哈哈，這又是為什麼呢？細心的同學可能會發現，getList的返回值是一個Animal[]型別的，所以上邊並沒有leg屬性，Bird的兩個屬性也是如此。

所以我們需要教TS認識我們的資料結構，這樣就需要針對Animal的定義進行修改了，用到了 範型。
我們透過在函式上邊新增一個範型的定義，並且新增限制保證傳入的範型型別一定是繼承自Animal的，在返回值轉換其型別為T，就可以實現功能了。

class Animal {
  static async getListT extends Animal>() {
    const results = await this.findAll({
      raw: true,
    })
    return results as T[]
  }
}

const dogList = await Dog.getListDog>()
// 或者不作任何修改，直接在外邊手動as也可以實現類似的效果
// 但是這樣還是不太靈活，因為你要預先知道返回值的具體型別結構，將預期型別傳遞給函式，由函式去組裝返回的型別還是比較推薦的
const dogList = await Dog.getList() as Dog[]

console.log(dogList[0].leg) // success

這時再使用leg屬性就不會出錯了，如果要使用範型，一定要記住新增extends Animal的約束，不然TS會認為這裡可以傳入任意型別，那麼很難保證可以正確的相容Animal，但是繼承自Animal的一定是可以相容的。

當然如果連這裡的範型或者as也不想寫的話，還可以在子類中針對父類方法進行重寫。
並不需要完整的實現邏輯，只需要獲取返回值，然後修改為我們想要的型別即可：

class Dog extends Animal {
  static async getList() {
    // 呼叫父類方法，然後將返回值指定為某個型別
    const results = await super.getList()
    return results as Dog[]
  }
}

// 這樣就可以直接使用方法，而不用擔心返回值型別了
const dogList = await Dog.getList()

console.log(dogList[0].leg) // success

小結

本文只是一個引子，一些簡單的示例，只為體現出三者（SQL、Sequelize和Sequelize-typescript）之間的區別，Sequelize中有更多高階的操作，類似對映關係之類的，這些在Sequelize-typescript中都有對應的體現，而且因為使用了裝飾器，實現這些功能所需的程式碼會減少很多，看起來也會更清晰。

當然了，ORM這種東西也不是說要一股腦的上，如果是初學者，從個人層面上我不建議使用，因為這樣會少了一個接觸SQL的機會
如果專案結構也不是很複雜，或者可預期的未來也不會太複雜，那麼使用ORM也沒有什麼意義，還讓專案結構變得複雜起來
以及，一定程度上來說，通用就意味著妥協，為了保證多個資料庫之間的效果都一致，可能會拋棄一些資料庫獨有的特性，如果明確的需要使用這些特性，那麼ORM也不會太適合
選擇最合適的，要知道使用某樣東西的意義

最終的一個示例放在了GitHub上：

參考資料：